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电能质量典型案例
造船厂电能质量问题及解决方案

发布时间 : 2020.06.15

造船厂电力系统及电能质量概况

典型的造船厂通常为3级配电结构,从入户的35kV/10kV高压主变压器,经过高压配电到10kV/0.38kV变压器,再到低压总配电,经0.38kV母线和开关分配到用电终端设备。船厂的配电系统一般都比较分散,大型非线性设备占较大的比例,用电情况比较复杂,造成船厂内配电系统能耗很大,电能质量状况较差,存在很大的节能空间。

具体用电特点如下:

 大型非线性负载较多,如分段车间、联合车间的焊接设备,大型门机和变频器等;

 设备分散,末端设备的功率因数低、谐波含量大,线路损耗大;

 容量设备变化频繁,使得冲击负载大,影响其他设备的运行;

 目前的补偿方式一般为低压集中电容器补偿,可能放大谐波并且不能实现动态补偿。

造船厂典型谐波源:

 整流逆变电源:可控硅二氧化碳弧焊机或类似焊接设备,其主要的谐波频谱为:6K±1, K=1,2,3……。

 变频系统装置:采用变频技术的电气设备、大型起重设备、门机等,其主要的谐波频 谱为:6K±1,K=1,2,3,。。。(适用于6脉动变频)。

 其他:办公电脑系统、通讯系统、气体放电照明等,其主要的谐波频谱:3、5、7、9、 11、13次等。

造船厂电能质量解决方案

如上所述,造船厂主要的电能质量问题是谐波畸变,其次是功率因数和三相不平衡,通常采用高压集中治理和低压区域治理或终端治理相结合的方式:

a) 在高压和低压母线进线柜或集中监控屏设置电能质量在线监测装置;

b) 在高压母线设置抗谐波型并联电容器自动补偿装置或静止无功发生器;

c) 在低压母线或终端设备设置有源滤波器,也可以采用电能质量综合治理设备,可同时补偿无功、治理谐波和调节三相不平衡。


造船厂对电能质量进行针对性的监测和治理,能有效提高变压器利用率,降低变压器发热,提升变压器的可靠性和寿命;同时解决电容补偿柜的放大谐波和电容发热损坏等故障问题,提高系统供电可靠性。

图2:造船厂电能质量解决方案

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