电网净化节能控制技术

　　谐波使电能的生产、传输和利用的效率降低，使电气设备过热、产生震动和噪声，并使绝缘老化，使用寿命缩短，甚至发生故障或烧毁。谐波可引起电力系统局部并联谐振或串联谐振，使谐波含量放大，造成电容器等设备烧毁。谐波还会引起继电保护和自动装置误动作，使电能计量出现混乱。对于电力系统外部，谐波对通信设备和电子设备会产生严重干扰。

　　特别是70年代以来，由于电力电子技术的飞速发展，各种电力电子装置在电力系统、工业、交通及家庭中的应用日益广泛，谐波所造成的危害也日趋严重。电网净化节能控制技术作为谐波治理的重要技术，世界各国都给予以充分关注。

　　电网净化节能控制技术主要分无源和有源两种，无源电网净化节能控制技术由于成本低在我国得到了广泛应用，但是其有着致命的缺点已经无法满足现代工业发展的需求。有源电网净化节能控制技术在国外已经得到广泛应用，在国内还刚刚起步，但进展较为迅速。

一、低压有源电网净化节能控制技术

　　1、技术原理

　　低压有源滤波器，实时监视电网电流并将所测量的谐波在高性能的数字信号处理器DSP中处理成数字信号。同时DSP根据这些信号精确控制IGBT功率模块，并通过线路电抗器注入反相位的谐波电流精确地把谐波互相抵消。

　　2、应用案例

　　广州某铅锌矿有多台电振给料机，该电振给料机采用二极管三相半波整流供电，产生很大谐波，导致井下照明变压器多台损坏。后投资20余万元，购买一台CMK-CPQF型有源滤波设备，谐波大大降低，至今该设备已运行两年有余，使用后到目前为止井下照明变压器运行良好，无发生损坏，取得了良好的经济效益。

　　使用前后电流谐波对比如下：

二、高压有源电网净化节能控制技术

　　1、技术原理

　　高压电网净化节能控制装置主要用于10KV、6KV高压电网谐波的治理，它能有效滤除电网谐波，最高可达90%以上。高压电网净化节能控制装置由低压有源滤波器和隔离变压器组成。变压器和滤波器集成组装在控制柜中，作为一个整体。

　　隔离变压器为装柜型干式变压器，具有体积小、低阻抗和低损耗等特点。隔离变压器的二次绕组采用特殊的结构设计和参数优化技术，联结组别为Yyn0,实现与低压有源滤波器的最佳匹配。

　　高压电网净化节能控制装置实时地监视电网电流，并将所测量的谐波在高性能的数字信号处理器DSP中处理成数字信号。同时DSP根据这些信号精确控制IGBT功率模块，并通过隔离变压器注入反相位的谐波电流精确地把谐波互相抵消。

　　2、应用案例

　　深圳某港口有多台岸吊起重设备，多台采用了变频器，从而产生很大谐波。对其供电变压器造成严重威胁。该港口投入120万元购买一套CMK-HPQF型高压有源滤波设备，投运后谐波大大降低，从而提高了设备可靠性和减少了设备维修费用，并将大大延长设备使用寿命。

　　表1：CMK-HPQF使用前，电网10KV侧电流（表中数据为实际电流的25倍）

　　表2：HPQF使用后，电网10KV侧电流（表中为一相高压侧实际电流的25倍）

　　主要谐波对比（表中数据为实际电流的25倍）

　　由以上数据对比可以看出，滤波效果明显，达到了谐波治理目的。