應用實例付煤公司主、副井提升機均采用晶閘管變流器傳動。其中主井提升機為ABB公司的交-交變頻雙繞組同步電機傳動系統(tǒng),副井提升機為12脈動變流器直流電機傳動系統(tǒng),電機容量都是1000kW,原安裝的一套ABB的基波容量為4600kvar的永久濾波裝置,在礦井初期負荷較小的情況下,產(chǎn)生過補償而無法使用。
設計由于主副井提升機電控系統(tǒng)的變流裝置均使用12脈動變流器,理論上僅產(chǎn)生12p1(p=1,2,3,)次特征諧波。但根據(jù)有關資料介紹及實際運行的情況來看,主井交-交變頻系統(tǒng)會產(chǎn)生一些邊頻諧波,副井電控由于晶閘管觸發(fā)脈沖不對稱、系統(tǒng)阻抗不對稱等原因,也會產(chǎn)生一些其他次別的諧波。
為準確掌握2個主要諧波源的諧波特性,為濾波器的設計提供一個可靠的依據(jù),由中國礦業(yè)大學對礦井主副井提升機各種組合的不同運行方式下所產(chǎn)生的諧波進行在線測試。
根據(jù)付村礦井負荷情況、電網(wǎng)短路容量、電源電壓波動范圍、2臺提升機的力圖、速度圖、電機及變流器參數(shù)、系統(tǒng)變位質(zhì)量、載重等基本數(shù)據(jù),南京煤炭設計院電廠處對主副井提升機在重載運行時的無功功率和有功功率及運行時所產(chǎn)生的諧波電流采用軟件進行了精確計算。
按照以上濾波器分組的設計方案,經(jīng)仿真測試,系統(tǒng)阻抗及濾波器阻抗均有較好的收斂特性,對特征諧波及交-交變頻系統(tǒng)產(chǎn)生的邊頻諧波均有較好的抑制作用,沒有諧波放大現(xiàn)象。同時,當6kV母線上有其他平均負荷為10004000kW、主副井提升機在不同組合下運行時,濾波裝置能輸出一定量的基波無功,使礦井平均功率因數(shù)。說明了該濾波裝置的整體設計工作是成功的。
運行情況該濾波裝置運行時,須先將5次、11次濾波器投運,否則電氣閉鎖使其他各次濾波器均無法投運。然后5次、11次濾波器分別與3次、7次、13次濾波器組合,使裝置分別在容量為1500kvar,2100kvar,2400kvar,2700kvar,3000kvar,3300kvar,3600kvar下運行。變電所值班員根據(jù)模擬屏上顯示的礦井有功負荷及功率因數(shù)的變化情況,按規(guī)定的8種組合運行方式操作計算機即可實現(xiàn)遠動投切濾波器,從而實現(xiàn)了諧波濾波分次投切、無功功率分段補償?shù)哪康摹T诟鞣N負荷情況下,既能抑制諧波,又能補償無功,且操作方便。通過對該套濾波裝置的運行數(shù)據(jù)測試,若6kV母線上有6004000kvar負荷,主副井同時運行,濾波裝置能提供9502600kvar的基波無功,網(wǎng)側平均功率因數(shù)192,且進入電網(wǎng)的諧波電流不超過GB/T14549O93的諧波限制標準。6kV母線上電壓總畸變率為1165%,遠低于國標對諧波電壓總畸變率為4%的限制標準?!?/P>
該技術通過現(xiàn)場實際應用,特別是結合現(xiàn)場實際在原濾波器的基礎上進行改造,降低了成本,并解決了諧波濾波和無功補償?shù)膮f(xié)調(diào)控制問題,實現(xiàn)了濾波器分次投切、無功分段補償,改善了電網(wǎng)的供電質(zhì)量和輸電能力,減少了設備的功率損耗。特別適用于礦井等負荷波動的情況。該技術對類似于礦井的變電所有較好的推廣應用價值。