某地产改造项目电能质量治理案例

某商业地产变电站主要负载均为空调离心机组。配电室内共四台变压器：

  1#、2#变压器容量为Sn=2000KVA，原安装补偿容量2*400Kvar；

  3#、4#变压器容量为Sn=1600KVA，原安装补偿容量2*300Kvar；

  1）原1#变压器无功补偿装置在离心机组启动时接触器、熔断器、电容器烧毁，几乎全部退出使用，长期处于更换状态。

2）1#变压器缺少补偿现场功率因数0.88。

3）空调机组启动时段电流高达3000A以上。

 测试数据分别取自空调机组稳定运行时段和启动时段。

1）稳定运行时段进线功率因数测试时为0.88，补偿损坏输出无功极少；

2）启动暂态系统无功瞬时需求最大达到1533Kvar；

3）启动暂态系统电流最大达到3420A；

4）启动暂态系统功率因数最低至0.52；

5）启动暂态系统存在电压暂降现象，降幅约15V。

6）系统5、7次谐波含量较大畸变率接近50%。

现场空调机组启动时在短时间内会对电网造成冲击，电流瞬间增大，电压暂降，功率因数极低，同时电网电压的快速变化对补偿电容器的使用寿命影响较大，这就要求电容器需要更高的设计指标。

常态数据显示负荷整体趋于稳定，电压、电流、功率因数、谐波波动较小,谐波含量较大。现场谐波状态，谐波源主要为空调机组离心机，另有部分小型电机，此类负荷谐波特性主要为5、7次，现场实测所得数据与理论分析相符。从数据上可知，现场谐波含量主要集中在5、7次，同时有部分直流谐波分量，补偿装置运行必须保证不放大谐波，同时电抗器端电压设计时必须考虑谐波电压在其上的叠加.

原补偿装置，电抗率经计算约为7%，采用接触器形式投切，投切速度较慢，动态响应效果差，对3次谐波有轻微放大作用，补偿指示灯显示全投入，实际因电容器损坏投入容量未知，仪表显示输出三相电流不平衡且电流较小，据此判断电容器存在容值衰减的情况，同时现场发现电容器有烧黑、鼓肚现象，补偿装置整体补偿效果极差。

1#变主要负荷为离心机，常态谐波特性经测试为3、5、7次为主，5次谐波含量最高，补偿装置的电容器衰减情况尚不明确，但随着电容值的持续衰减，补偿通道的谐振频次将从7%电抗率的3.78次向5次靠近，一旦过于接近将发生并联谐振放大，在电抗器和电容器中将流过巨大的电流，会造成熔断或烧毁电气设备的事故。