作者:王成林 益海嘉里的油籽及谷物業務將大豆、油菜籽、花生、葵花籽、芝麻籽、棉花籽和谷物(小麥及水稻)加工為食用油、飼料粕、米面、谷物和豆奶粉相關產品。 在生產過程中消耗大量的電能,所以電費一直居高不下,電能質量狀況也是通過治理廠家或者供電局來了解,沒有專業的電能質量分析儀工具來驗證。整個生產過程對電能質量狀況無法掌握,更無法找到合適的節約耗電的方法。 工廠供配電體系中能耗最多的是電力變壓器及配電線路。由于市場需求的變化和工廠生產工藝的改動,通常呈現按規劃裝備的電力變壓器容量與實踐負荷不相匹配的狀況,例如變壓器容量過大、負載率低,變壓器損耗大;配電線路粗細和長短不合理、不標準,也致使線路損耗大幅度增加。 基于以上測試難題,客戶沒有相應的檢測手段,包括主要關心的功率、諧波、線損、功率因數等功能。 福祿克工程師親自攜帶福祿克三相電能質量分析儀Fluke 435-II 來到工廠,進行現場電能監測。福祿克工程師換上專業工作服、佩戴安全帽、高壓防電弧面罩、10000 V 高壓絕緣手套等裝備,詳細地進行了客戶關心的電壓電流頻率、功率、諧波、功率因數等測試。 現場電壓380 V,電流兩千多安培;高壓母排之間距離很近,電流環穿插比較危險,并且母排裝在柜子底部距離地面半米深,測試難度很大(如下圖)。測試完成后,Fluke 435-II 生成了詳盡的電能質量報告,客戶對我們儀器的功能贊口不絕。 通過福祿克公司專用報表軟件得出,電壓諧波報表如下:電壓總畸變率2.2 %,符合國標規定的5 %,功率因數0.97,這項指標良好,并且客戶告知供電局也會有針對性的獎勵。 下圖為電流諧波圖,存在3 次和5 次諧波輕微超標。通常諧波會導致大量的電能量浪費,造成較大的經濟損失。此諧波產生的原因可能是由于三相不平衡或者是由非線性負載造成,會對電網系統造成一定的污染。 諧波 諧波產生的原因主要有:由于正弦電壓加壓于非線性負載,基波電流發生畸變產生諧波。主要非線性負載有UPS、開關電源、整流器、變頻器、逆變器等。 諧波電流是一切諧波問題的根源,諧波電壓也是由于諧波電流導致的。因此,一般在研究諧波導致的危害時,主要指諧波電流的危害。 第一:導致電纜過熱 諧波電流流過電纜時,會導致電纜過熱。造成這種現象的原因是交流電流的趨膚效應。趨膚效應是交流電流流過導體時,向導體的表面集中的一種物理現象,電流的頻率越高,電流越向導體表面集中。由于趨膚效應,當頻率較高的諧波電流流過導體時,導體的有效截面積小于導體的實際截面積。截面積小,意味著有更大的電阻,也就意味著會產生更大的熱量。當頻率較高的諧波電流流過導體時,導體呈現的電阻比基波電流要大,因此同樣幅度的諧波電流比基波電流產生更大的熱量。 第二:導致變壓器過熱 諧波電流流過變壓器時,會導致變壓器發出額外的熱量,使變壓器在沒有達到額定功率時便出現溫度過高的現象,導致變壓器的實際容量降低。 第三:導致變無功補償裝置損壞 諧波電流對無功補償裝置的影響也很常見,這實際已經成為企業進行節能技術改造中不可回避的問題。節能改造中大量使用變頻器,而變頻器產生嚴重的諧波電流。 |