摘要：根據國家規范，通過對離子膜燒堿整流系統的分析和實測，結合電網的實際情況，提出諧波抑制和無功補償方案。
　　關鍵詞：離子膜燒堿，整流系統，諧波，無功補償
　　1前言
　　近年來，我國的離子膜燒堿工業有了長足的發展，同時也消耗了大量的能源。在整流系統、供變電和線路損耗方面有著巨大的節能空間。由于整流變壓器特殊的負載性質，會產生各種諧波，對電力系統產生嚴重污染，影響供電供電質量和電網的安全運行。本文以某離子膜燒堿單位為實例，提出合理解決電網電能質量問題的方法。
　　2離子膜燒堿整流系統
　　某離子膜燒堿公司，年生產能力約15萬噸。生產裝置由六臺藍星（北京）化工機械有限公司生產的NBZ-2.7復極式電解槽組成。35kV一次系統圖如下。
　　
　　圖135kV一次系統圖
　　整流系統采用單母線供電，電源來自廠區110kV降壓站35kV出線間隔供電。按一對二方案供電，即每套整流裝置供二臺電解槽直流電。整流所將由三套整流裝置組成。每套整流裝置由一臺整流變壓器，二臺整流器組成。整流裝置由變壓、調壓、移相和整流組成。主接線采用同相逆并聯。
　　變壓器采用ZHSFPT-28000/35，Y/△-▽、△-▽，額定直流輸出為560V、16.2kA；21級有載調壓，調壓范圍為60~105%。三臺變壓器分別在網側移相-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。穩流精度±0.5%。
　　整流系統采用多相整流。整流所共計6臺整流器，每臺整流器為三相橋式6脈波，等效36脈波。
　　整流機組穩流控制系統，機組PLC監控系統和整流變壓器綜合保護監控系統等三個子系統，通過現場總線連接到中央控制室的工控機。組成工業局域網絡。由上位機對系統實施集中監控，統一管理從而構成整流所二級分布計算機監控系統。
　　3整流系統諧波測試
　　測量是諧波研究中最重要的一個環節，測量結果的準確性直接提出方案的優劣。根據電網的實際情況，測試點選在35kV出線，對系統主要電量參數測試。測試的主要依據為GB/T14549-93《電能質量公用電網諧波》等國家標準，測試儀表為Fluke434電能質量分析儀，測試數據如下(表1):
　　3.1表1整流出線諧波參數

　　3.235kV側允許諧波電流注入值
　　根據GB/T14549-93《電能質量公用電網諧波》，推算出35kV側諧波電流的注入值（計算過程略），如下：
　　表2

　　電壓總畸變率2.4%在正常范圍內；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
　　本工程電氣設備為化工行業大容量整流變壓器，采用無源（調諧式）濾波器裝置減少或消除諧波。在電容器補償回路中串聯適當的電抗器，達到濾波的目的。工作原理，針對諧波的參數，在電容器回路選擇適當電抗率的電抗器，使濾波回路的調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。達到補償和提高電能使用效率的目的。
　　濾波器裝設在總降壓變主變壓器35kV出線側，這樣可實現集中濾波和無功補償的目的，提高濾波和補償的效果，減少投資，便于管理。
　　裝置的負荷很大，分別接在35kV母線上，并各自設置相應的濾波器。這樣設計比較合理，運行經濟。
　　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，達到最佳的濾波效果。
　　三組濾波器總安裝容量22.6Mvar，實際總基波補償16.8Mvar，補償后功率因數不低于0.93.
　　通過仿真計算，濾波器投入運行后，整流變35kV側各次諧波電流均符合國家標準，諧波電壓含有率，電壓總畸變率均在國標限值范圍內。
　　5結論
　　綜上所述，濾波裝置投入運行后，能大大改善供電系統的電能質量，提高電網的運行水平，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，從而保證生產安全、可靠，穩定的運行。
　　參考文獻
　　1《電能質量公用電網諧波GB/T14549-1993》中國電力出版社
　　2《工廠與民用配電設計手冊》中國航空工業規劃設計研究院編