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把电能质量问题交给领步400-056-5258
谐波治理及无功补偿的关系
无功补偿和谐波治理都与电力系统中的电能质量密切相关，谐波治理本身就属于改善电能质量的范围，无功补偿在补偿无功功率和负荷的同时，特调节了系统电压，如果系统中有谐波的存在，但是不超过标准，可以用一般的补偿装置，对电能质量的提高也有着积极的意义。
谐波对用户的影响
电炉作为一种特殊的非线性冲击负荷，在冶炼过程中，会产生大量谐波、负序电流，产生无功冲击并导致电压波动和闪变，冶炼功率因数低等电能质量问题，降低供电系统的可靠性，危害其他设备的安全运行，也影响电炉自身的产量、质量，使电耗、电极消耗增大，从而成为电网的主要公害之一。因此必须采取综合治理措施，提高供电电网的电能质量，达到国标和电业管理部门的规定，是决定电炉（如LF炉、电弧炉等）是否被允许生产和能否正常安全生产的关键因素。
无功补偿对用户的影响
当系统中缺少无功功率对我们本身的系统是没有大的影响的，那么没有影响我们还是要对系统进行无功补偿从而提高功率因数呢，那是因为，虽然缺少无功对我们系统本身而言没有影响，但是对电网侧的影响就大了，每个用户所使用的无功功率都是有限的，并不是无限的使用，当我们过多的使用无功功率，电力部门就会对公司进行力调费用的罚款，严重者甚至停业整顿。
对电炉进行无功补偿及谐波治理的措施
无功补偿方式很多，目前大部分采用并联电容器，由于电容器是静止的，具有无噪音、消耗量小、安装方便等优点，因此应用的比较广泛。在本行业大多采用电容器高压侧补偿或在炉前进行低压补偿这两种方式。
高压集中补偿
高压集中补偿是将电容器安装在变电所（开关站）的35KV（66KV）或10KV的母线上，这种补偿方法只能补偿母线电源侧线路的无功功率，而对变电所（开关站）及变压器负荷侧的无功得不到补偿。其向量分析如下图所示。
低压集中补偿
电炉的低压补偿装置，是将电容器安装在冶炼变压器的低压出线端短网上，这种补偿装置较高压补偿范围向后移到变压器的二次出线端，把变电所母线至变压器之间的线路和冶炼变压器的无功功率进行了补偿。这种补偿装置虽然比高压补偿扩大了范围，对改善供电质量起到了一定作用，但是目前常用的方法是将电炉变的二次低压通过一个升压变压器升高到上一级电压供补偿电容器用，这种补偿方式需要增加一台升压变压器，电容室，电抗器，放电线圈，冶炼变压器至升压变压器之间的铜管和维修工作量。
电炉变压器的二次电压一般来说只有120伏～200伏左右，但某些电炉变压器的二次电压在240伏～390伏之间，而电流则高达几万安培，从变压器二次出线端至电炉电极短网的感抗很大，电压降高达20伏以上，无功损耗占的比例也很大，但这一段且未在低补范围内。
炉前低压补偿
炉前低压补偿是将电容器安装在短网和电极铜瓦之间，它可以补偿铜瓦前所有高低压线路和变压器的无功压降，从上图可以看出，它的补偿范围大，效果好，是电炉无功补偿的优选方案。
谐波治理
集中式谐波治理：将滤波器集中安装在企业或地方总降压变电所的低压母线上或者是谐波负载分回路进行治理，防止因变电所的某台设备产生谐波从而导致整个地区的电网中携带谐波。
分项谐波治理：将滤波器安装在谐波负载电源进线处进行直接治理，是针对带有负载的设备进行谐波治理，是具有针对性的治理，哪里产生谐波就治哪里。
谐波治理和无功补偿带来的好处
综合补偿后主要效能：吨产品平均降低电耗1%～3%;在一次电流减小的同时提高有功功率，增加产量8%～10%;消除冶炼系统电流谐波和三相功率不平衡，优化冶炼系统电能质量;提高功率因数，月功率因数罚款改变为月奖励;提高产品合格率;增大炉前变压器出力和过负荷能力。
经济效益
降低变压器的占有率。通过低压滤波无功补偿装置可降低变压器的占有率，变压器的电流下降，扩充变压器容量，充分发挥投资效率，减轻变压器长期超负荷的负担，延长了变压器的使用寿命，减少了日常维护费用。为企业创造了较大的效益。
降低有功损失。电炉变压器通过加装低压滤波补偿装置后线路中的无功电流大大减少，从而大大减少了有功损失，降低了变压器有功损失（铜损）及降低线路损失。变压器的损耗中的铜损和实际运行电流的平方成正比，所以电流的降低，变压器的有功损耗一定随之下降。线损降低率与变压器铜损降低率是29%，大大节省了线路损失，减少了系统中的有功损失，节省了电能。
治理谐波所产生的效益。滤除谐波，改善用电环境，提高产品质量，确保了设备正常运行。当系统存在谐波时：会增大有功损耗。谐波使设备绝缘强度降低，减少设备的使用寿命。谐波是变压器产生噪音的重要来源。谐波会增大变压器、电动机的涡流损失。由于集肤效应，谐波会增大线路、变压器的阻值，变成√h倍，这样大大增加了线路损耗，给企业造成了浪费。通过谐波治理，给企业创造了经济效益。
改善电压质量。在线路中电压损失△U的计算如下：△U=（P*R+Q*X）/1000U，当线路中的无功功率Q减少以后，电压损失△U也就减少了，从而稳定了线路电压，提高电压质量。
消除力率电费。电炉变压器未投用滤波及补偿装置前功率因数平均为0.8左右，功率因数没有达到国家标准。功率因数小于0.8时罚款比例为直接电费的5%，通过安装滤波补偿装置可消除力率电费。功率因数超过0.9，还会产生奖励电费。
谐波治理和无功补偿的方法
谐波治理
有源滤波器
有源电力滤波装置的基本原理是从电网中检测出谐波电流，经内部芯片快速计算、分析、比较，控制主功率单元产生一个与该谐波电流大小相等而极性相反的补偿电流，从而使电网电流只含基波成分。这种滤波器能对频率和幅值都变化的谐波进行跟踪补偿，且补偿特性不受电网阻抗的影响。该有源电力谐波滤波装置, 引进美国 TMS320F2812 芯片，根据最新的瞬时无功功率理论，应用数字信号处理技术（DSP），脉宽调制技术（PWM），智能化功率单元技术（IPM），触摸屏技术（GP）等前沿科技，可实现动态消除谐波，平衡三相负荷，是一种高技术含量，滤波效率最理想谐波治理和无功补偿产品。
无功补偿
静止无功发生器SVG
静止无功发生器（Static VAR Generator,简称 SVG）是柔性交流输电技术的主要装置之一，属于并联型动态无功补偿装置。它能够发出或吸收无功功率，并且输出可以变化以控制电力系统中的特定参数。在配电网中，将小容量的 SVG 安装在某些特殊负荷（如电弧炉、地铁等冲击性和整流性负荷等）附近，可以显著地改善负荷与公共电网连接点处的电能质量，主要功能是提高功率因数、克服三相不平衡，消除电压闪变和电压波动等。
[北京领步公司]是专注企事业单位用电异常问题治理的专家，致力于开发前端技术和产品，推动整个谐波治理行业。为各类谐波治理用户提供“24小时技术咨询”“免费检测分析”“方案设计与性价比评估”，了解更多<谐波治理>方案，欢迎点击我们的在线客服进行咨询，或者直接拨打全国统一服务热线400-056-5258，我们期待您的来电！
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