青島雙星輪胎工業有限公司二廠壓延車間無功補償及諧波改善實例
一、 項目簡介
輪胎二廠配電室有南、北兩條壓延配電生產線，分別由兩臺2000KVA（10/0.4kV）變壓器并聯供電（共4臺2000KVA變壓器），負載以直流電機和變頻器驅動馬達為主。低壓側配有無功補償柜，補償支路設計沒有考慮諧波影響，都沒有配備串抗，不具備濾波和消諧功能，且有補償裝置投運可能造成某些次數諧波放大。由于諧波原因導致的接觸器、電容器、熔斷器等元器件燒毀，以及電纜過流等設備不能正常運行的問題。由于5次特征諧波諧波電流特別大，負載沖擊變化頻率劇烈，現場溫度高、環境異常惡劣，其技術含量、施工難度、工種配合、質量要求、都超于一般建筑工程項目。
二、 工程簡介
由于此類負載以大容量的直流電機和變頻器驅動馬達為主，此類諧波源會產生大量的5、7次特征諧波電流，功率因數遠遠達不到供電局管制標準。而原有的補償裝置才有接觸器投切，開關響應速度慢，不能順應沖擊性負載的變化頻率，且由于才有單純電容補償，使得電容器與變壓器系統形成并聯諧振進一步全面放大現場5次諧波電流，如此造成電纜電流過大,引發種種的電氣事故,使得原有的多套補償裝置不能夠投入使用，同時由于電能質量不達標從而導致罰款，造成巨大的經濟損失。
有鑒于此,工程設計人員及相關單位亦特別重視此問題,在設計階段時,經過多方的方案論證及比較,最終選用了鼎英科技所提供的大功率晶閘管投切開關進行自動補償及濾波的方案。
三、 裝置介紹
在400V母線上并聯鼎英科技KDCF無源式并聯型5次調諧濾波器，型號為
KDCF0.4-1440/6J，共計2 套；KDCF0.4-1000/5J，共2套，示意圖如下：
四、 投運測試
5次調諧濾波器切除
5次諧波電流變化趨勢圖
功率因數變化趨勢圖
5次調諧濾波器運行
功率因數投切前后對比
電流在設備投切前后對比
5次諧波電流投切前后對比
結論
(1)運行電流的波動范圍從KDCF投入前的1400A，降低到KDCF投入后的600A～800A
(2)不僅降低了運行電流的波動幅度，而且大大提升了變壓器的使用裕度（大部分的無功電流由KDCF提供，變壓器可以提供更多的有功電流，提高使用裕度）
(3)不投入KDCF時,5次諧波電流高達300A,嚴重影響電氣安全；投入KDCF后，諧波電流也有明顯的改善，從最大的157A 降低到70A
(4)可以看到功率因數從未投入前的不到0.5補償到投入后的0.98以上
綜上所述投入KDCF后，達到了改善功率因數的目的，且隨著負載的沖擊變化,得到很好的治理效果。
