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電能質(zhì)量
專家診治

把電能質(zhì)量問題交給領(lǐng)步400-056-5258

領(lǐng)步講堂之：油田行業(yè)的諧波治理淺析

返回列表來源：領(lǐng)步電能質(zhì)量發(fā)布時(shí)間：2016-03-07分享加入收藏關(guān)注：-

專家講堂1

引言
2014年隨著國家開啟全面深化改革，立足行業(yè)現(xiàn)階段發(fā)展實(shí)際，調(diào)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)方式成為石化行業(yè)的改革要義，其中又可分解為優(yōu)化創(chuàng)新、管理優(yōu)化、節(jié)能減排、安全生產(chǎn)成等具體任務(wù)。這些目標(biāo)的達(dá)成不僅是依靠某些點(diǎn)，更應(yīng)該是全方位的改革與優(yōu)化，所以電能質(zhì)量的管理優(yōu)化成為了其不可或缺的一部分。
就目前我國電氣施工行業(yè)現(xiàn)狀而言，建筑電氣施工的時(shí)間一般比較緊促，而在化工工程電氣設(shè)計(jì)上由于此前電氣施工的規(guī)劃設(shè)計(jì)不科學(xué)導(dǎo)致化工工程電能質(zhì)量不良的情況屢見不鮮。尤其是在化工工廠中重要的電力設(shè)備、預(yù)埋管線、消防管道、水電線路等縱橫分布位置沒有沒有合理設(shè)計(jì)，不僅會給電能質(zhì)量安全埋下隱患，還可能會給企業(yè)造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。

石化行業(yè)的諧波危害問題
1. 電力系統(tǒng)
諧波源和電力系統(tǒng)中的某些電感、電容元件構(gòu)成串聯(lián)或并聯(lián)回路,可能產(chǎn)生串聯(lián)或并聯(lián)諧波,其形成的諧振環(huán)流將大大超過諧波源注入的諧波電流,造成嚴(yán)重危害。
2. 發(fā)電機(jī)

會使電機(jī)的定子繞組、轉(zhuǎn)子回路以及鐵芯中產(chǎn)生大量附加損耗,過熱現(xiàn)象明顯,電機(jī)效率降低。并增加電機(jī)的噪聲,產(chǎn)生脈沖轉(zhuǎn)矩引起振動。

3. 變壓器
增加附加的銅耗和鐵耗,極易過熱。嚴(yán)重影響變壓器額定容量。并且變壓器的運(yùn)行噪聲與振動都將加大,若諧波電壓過高,甚至?xí)舸┰验g繞組。
4. 電容器
電力電容器在補(bǔ)償無功的同時(shí)會放大部分諧波，諧波放大時(shí)將產(chǎn)生絕緣介質(zhì)電老化和電容器熱老化、過壓、過流等問題，長期下去會使電容器漲肚、漏油、甚至燒毀。
5. PLC、計(jì)算機(jī)以及通訊線路
會引起PLC電路以及計(jì)算機(jī)電源電路故障導(dǎo)致數(shù)據(jù)出現(xiàn)亂碼、錯誤，甚至丟失，而諧波產(chǎn)生的電磁干擾也會引起通訊信號失真，給系統(tǒng)控制帶來了極大的不便。
6. 繼電保護(hù)裝置
會導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置誤動、拒動，進(jìn)而導(dǎo)致區(qū)域性停電事故發(fā)生。
7. 變流器
諧波含量過大,會影響整流器或逆變器換相,甚至造成逆變失敗。

石化行業(yè)諧波的主要來源
? 大功率變頻設(shè)備：變頻風(fēng)機(jī)、輸油泵、注水泵等
? 晶閘管整流設(shè)備：電脫鹽、電除塵、電解槽、電加熱器、大型整流鍋爐等
? 照明設(shè)備，熒光燈、鹵光燈、高壓汞燈、高壓鈉燈等
? 通信數(shù)據(jù)中心、計(jì)算機(jī)及UPS、EPS電源

這些設(shè)備都是典型的非線性負(fù)載，對于整流設(shè)備而言，單相整流設(shè)備將產(chǎn)生奇次諧波，其中3次諧波含量Z大，可達(dá)基波的30%；如果是三相全控6脈沖整流器，則將產(chǎn)生較嚴(yán)重的5、7、11次諧波；如果是12脈沖整流器，也會有較大的11、13、23次諧波，但畸變率較之前兩種會偏低。其次是變頻設(shè)備，常用的風(fēng)機(jī)、輸油泵、注水泵等要配變頻器，這將產(chǎn)生大量的5、7、11次諧波，且除含有整數(shù)次諧波外含有分?jǐn)?shù)次諧波，同時(shí)這類設(shè)備功率一般較大，應(yīng)重點(diǎn)治理。Z后是照明設(shè)備，其產(chǎn)生的大量3次諧波會在零線造成疊加，造成零線過熱，絕緣層老化。

石化行業(yè)諧波的特點(diǎn)
石化行業(yè)的采油站、輸油站多建在較偏遠(yuǎn)的地區(qū)，其電網(wǎng)地處供末端，存在供電電源單一的問題，電網(wǎng)設(shè)備也比較老舊，所以其抵御干擾能力較差。又由于大功率高壓變頻注水泵的廣泛使用以及其他眾多變頻節(jié)能設(shè)備的投入，產(chǎn)生了大量5、7次諧波，而且還造成電壓波動、閃變、三相不平衡等問題。
據(jù)了解，很多上規(guī)模的采油廠使用的各種變頻節(jié)能設(shè)備達(dá)到上千臺之多，且每年按一定速度增長。這其中又有相當(dāng)大比例的變頻設(shè)備未做諧波抑制措施，這勢必會造成系統(tǒng)嚴(yán)重的諧波污染。
嚴(yán)重的諧波干擾再加上油田行業(yè)復(fù)雜的配電線路、較單薄的配電網(wǎng)絡(luò)、老化的電網(wǎng)設(shè)備，使得諧波對油田安全生產(chǎn)的威脅顯得尤為突出。

油田行業(yè)諧波治理小結(jié)
油田的配電網(wǎng)絡(luò)是一個復(fù)雜而又范圍廣的系統(tǒng)，存在著設(shè)備相對老舊、諧波污染嚴(yán)重、系統(tǒng)抵御沖擊能力較差的問題。基于這些背景，諧波治理在油田行業(yè)的重要性顯得尤為突出。
將諧波含量從現(xiàn)有的較高值降低到一個理想的范圍內(nèi)，不僅對現(xiàn)有的諸如變壓器、電容器、電纜等利用率及壽命有益，還可以一定程度提高功率因數(shù)，保證繼電保護(hù)設(shè)備正常運(yùn)行，軟啟動、UPS等正常工作，提高抽油機(jī)的工作效率。這些潛在的附加收益對生產(chǎn)運(yùn)行帶來的利潤往往是驚人的。

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