摘要：根據(jù)國(guó)家規(guī)范，通過(guò)對(duì)離子膜燒堿整流系統(tǒng)的分析和實(shí)測(cè)，結(jié)合電網(wǎng)的實(shí)際情況，提出諧波抑制和無(wú)功補(bǔ)償方案。
　　關(guān)鍵詞：離子膜燒堿，整流系統(tǒng)，諧波，無(wú)功補(bǔ)償
　　1前言
　　近年來(lái)，我國(guó)的離子膜燒堿工業(yè)有了長(zhǎng)足的發(fā)展，同時(shí)也消耗了大量的能源。在整流系統(tǒng)、供變電和線路損耗方面有著巨大的節(jié)能空間。由于整流變壓器特殊的負(fù)載性質(zhì)，會(huì)產(chǎn)生各種諧波，對(duì)電力系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重污染，影響供電供電質(zhì)量和電網(wǎng)的安全運(yùn)行。本文以某離子膜燒堿單位為實(shí)例，提出合理解決電網(wǎng)電能質(zhì)量問(wèn)題的方法。
　　2離子膜燒堿整流系統(tǒng)
　　某離子膜燒堿公司，年生產(chǎn)能力約15萬(wàn)噸。生產(chǎn)裝置由六臺(tái)藍(lán)星（北京）化工機(jī)械有限公司生產(chǎn)的NBZ-2.7復(fù)極式電解槽組成。35kV一次系統(tǒng)圖如下。
　　
　　圖135kV一次系統(tǒng)圖
　　整流系統(tǒng)采用單母線供電，電源來(lái)自廠區(qū)110kV降壓站35kV出線間隔供電。按一對(duì)二方案供電，即每套整流裝置供二臺(tái)電解槽直流電。整流所將由三套整流裝置組成。每套整流裝置由一臺(tái)整流變壓器，二臺(tái)整流器組成。整流裝置由變壓、調(diào)壓、移相和整流組成。主接線采用同相逆并聯(lián)。
　　變壓器采用ZHSFPT-28000/35，Y/△-▽、△-▽?zhuān)�額定直流輸出為560V、16.2kA；21級(jí)有載調(diào)壓，調(diào)壓范圍為60~105%。三臺(tái)變壓器分別在網(wǎng)側(cè)移相-10°、0°、10°。
　　整流器選用晶閘管整流器。三相橋式整流，冷卻方式為水—水冷卻。穩(wěn)流精度±0.5%。
　　整流系統(tǒng)采用多相整流。整流所共計(jì)6臺(tái)整流器，每臺(tái)整流器為三相橋式6脈波，等效36脈波。
　　整流機(jī)組穩(wěn)流控制系統(tǒng)，機(jī)組PLC監(jiān)控系統(tǒng)和整流變壓器綜合保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)等三個(gè)子系統(tǒng)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線連接到中央控制室的工控機(jī)。組成工業(yè)局域網(wǎng)絡(luò)。由上位機(jī)對(duì)系統(tǒng)實(shí)施集中監(jiān)控，統(tǒng)一管理從而構(gòu)成整流所二級(jí)分布計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。
　　3整流系統(tǒng)諧波測(cè)試
　　測(cè)量是諧波研究中最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性直接提出方案的優(yōu)劣。根據(jù)電網(wǎng)的實(shí)際情況，測(cè)試點(diǎn)選在35kV出線，對(duì)系統(tǒng)主要電量參數(shù)測(cè)試。測(cè)試的主要依據(jù)為GB/T14549-93《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)試儀表為Fluke434電能質(zhì)量分析儀，測(cè)試數(shù)據(jù)如下(表1):
　　3.1表1整流出線諧波參數(shù)

　　3.235kV側(cè)允許諧波電流注入值
　　根據(jù)GB/T14549-93《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》，推算出35kV側(cè)諧波電流的注入值（計(jì)算過(guò)程略），如下：
　　表2

　　電壓總畸變率2.4%在正常范圍內(nèi)；但電流含有一定量的高次諧波，7次、11次、13次已大于允許值，5次、7次、11次、13次電流諧波值比例較大。
　　4諧波治理方案
　　本工程電氣設(shè)備為化工行業(yè)大容量整流變壓器，采用無(wú)源（調(diào)諧式）濾波器裝置減少或消除諧波。在電容器補(bǔ)償回路中串聯(lián)適當(dāng)?shù)碾娍蛊鳎�達(dá)到濾波的目的。工作原理，針對(duì)諧波的參數(shù)，在電容器回路選擇適當(dāng)電抗率的電抗器，使濾波回路的調(diào)諧頻率接近某次諧波頻率，形成低阻抗通道，就能減少或消除諧波。達(dá)到補(bǔ)償和提高電能使用效率的目的。
　　濾波器裝設(shè)在總降壓變主變壓器35kV出線側(cè)，這樣可實(shí)現(xiàn)集中濾波和無(wú)功補(bǔ)償?shù)哪康模�提高濾波和補(bǔ)償?shù)男Ч�，減少投資，便于管理。
　　裝置的負(fù)荷很大，分別接在35kV母線上，并各自設(shè)置相應(yīng)的濾波器。這樣設(shè)計(jì)比較合理，運(yùn)行經(jīng)濟(jì)。
　　濾波主接線如下
　　
　　圖2濾波器主接線圖
　　三組濾波器采用如下接線方式：
　　5次、7次和11次濾波器采用單調(diào)諧濾波器，消除低次諧波，13次高通濾波器濾除13次及以上高次諧波，達(dá)到最佳的濾波效果。
　　三組濾波器總安裝容量22.6Mvar，實(shí)際總基波補(bǔ)償16.8Mvar，補(bǔ)償后功率因數(shù)不低于0.93.
　　通過(guò)仿真計(jì)算，濾波器投入運(yùn)行后，整流變35kV側(cè)各次諧波電流均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，諧波電壓含有率，電壓總畸變率均在國(guó)標(biāo)限值范圍內(nèi)。
　　5結(jié)論
　　綜上所述，濾波裝置投入運(yùn)行后，能大大改善供電系統(tǒng)的電能質(zhì)量，提高電網(wǎng)的運(yùn)行水平，有效的減少諧波污染，降低因諧波引起的電氣事故，提高功率因數(shù)，從而保證生產(chǎn)安全、可靠，穩(wěn)定的運(yùn)行。
　　參考文獻(xiàn)
　　1《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波GB/T14549-1993》中國(guó)電力出版社
　　2《工廠與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)》中國(guó)航空工業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院編