在水泥厂中,由于大量使用变频设备,谐波污染问题较为突出。变频器在运行过程中会产生高次谐波,影响电网的稳定性和设备的正常运行,严重影响了水泥厂的电能质量和设备运行。所以,如何有效治理水泥厂谐波问题,是各大水泥厂面临的重要任务。
以下是针对水泥厂谐波治理的最佳方案:
一、使用有源电力滤波器(APF)
⑴工作原理:有源电力滤波器可以实时监测电网中的谐波,并动态生成与谐波电流相反的补偿电流,从而抵消谐波。
⑵优势:动态响应快,可以滤除多种不同次谐波(如5次、7次、11次等)。可根据负荷变化灵活调整补偿能力,适合变频设备多、谐波频繁变化的环境。
⑶适用场景:APF非常适合谐波含量高、负荷波动大的水泥厂中变频设备较多的场合。
二、选择低谐波型变频器
⑴解决思路:选用低谐波型变频器本身能够大幅减少谐波的产生。这些变频器采用了多脉冲整流技术或内置滤波器,从源头上减少谐波污染。
⑵优势:直接减少谐波源头的产生,降低治理难度。适合新建或升级改造的水泥厂,不需额外增加滤波设备。
⑶适用场景:适合新建设备选型阶段,以及已有设备升级改造时。
三、并联静止无功补偿器(SVC)或静止同步补偿器(STATCOM)
⑴工作原理:SVC或STATCOM可以动态补偿无功功率,减少谐波对系统的影响,并通过实时调节来提升系统的功率因数和稳定性。
⑵优势:对电网电压的调节能力强,能提高电网稳定性。在改善功率因数的同时也具备一定的谐波治理功能。
⑶适用场景:适合同时需要无功补偿和谐波治理的水泥厂系统,特别是大型变电站或变压器端。
在水泥厂谐波治理中,结合多种方案通常是最佳的策略。考虑到水泥厂负荷变化较大、谐波频率复杂且变频设备较多的特点,有源电力滤波器(APF)是较为理想的选择。对于谐波成分较复杂且负荷波动频繁的场合,APF能够动态响应各种谐波。