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单晶硅企业电网谐波治理典型案例
xiao_xiao1 发表于 2009/3/9 16:25:36 607 查看 2 回复 [上一主题] [下一主题]
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单晶硅建设项目具有巨大的市场和广阔的发展空间。近年来，各种晶体材料，特别是以单晶硅为代表的高科技附加值材料及其相关高技术产业的发展，成为当代信息技术产业的支柱，并使信息产业成为全球经济发展中增长最快的先导产业。单晶硅作为一种极具潜能，亟待开发利用的高科技资源，正越来越多的被关注和重视。其生产工艺分熔融加热和直流加热，熔融加热多采用中频加热炉，直拉式单晶多采用直流加热炉。但不论是中频炉还是直流炉加热，均采用半导体可控整流方式，它们本身工作过程中会产生非常大量电流谐波，对电网造成谐波污染，这些谐波使得精密仪器精度失准甚至误动作，破坏了系统的无功补偿，造成系统供电损耗的增加及损坏补偿电容器等，对于单晶硅复杂的生长过程以及后期的精密加工流程都造成非常大的影响，因此电网的品质间接决定着单晶硅成品材料的品质，几乎所有的单晶硅制造生产线都面临谐波问题。
2 治理方案
根据现场配电室工况和测试结果，主要是大量的中频炉以及部分大功率开关电源在工作过程中产生了大量的谐波电流，进而带来电压的畸变，而同时为了确保功率因数达标，配电房又配置了400kVar的无功补偿设备，大量的谐波电流经过无功补偿设备的放大使得电流谐波更加严重，电压畸变率高达11.6%。谐波经常造成无功补偿设备的电容损坏，以及生产车间个别设备误动作甚至器件损坏。
西安赛博电气有限责任公司为该企业做了整套谐波治理的解决方案，采用我公司自主研发的并联型有源电力滤波器（APF），在变压器出线侧进行集中治理。滤波器可以自动跟踪治理负载产生的谐波电流，并有效的滤除谐波，从而保证整个系统安全可靠运行。系统治理示意图（图2.1）如下：
由投入滤波器前电压波形可以看出，电压畸变较为严重，由频谱可以看出，电压畸变率已经达到11.6%，远远超出国标要求(≦5%)；投入滤波器后电压畸变率降为3.4%，符合国标要求。
投入滤波器前，电流波形失真非常严重，电流畸变率已经达到39.5%，主要以5、7次谐波电流为主；投入滤波器后，电流畸变率降为3.5%，主要谐波基本被滤除，谐波滤除率达到91.2%!
投入有源电力滤波器后，各相总电流降低5%左右，达到了一定的节能效果。
4 结论
有源电力滤波器投入运行后，电网质量得到明显的改善，谐波电压、谐波电流大幅度降低，有效地保护了无功补偿装置的电容以及生产线上的精密设备的正常运行。
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引用 comorg 2009/3/9 12:29:17 发表于2楼的内容
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xiao_xiao1 发表于 2009/3/9 16:25:36
有源电力滤波器投入运行后，电网质量得到明显的改善，谐波电压、谐波电流大幅度降低，有效地保护了无功补偿装置的电容以及生产线上的精密设备的正常运行。3楼 回复本楼
引用 xiao_xiao1 2009/3/9 16:25:36 发表于3楼的内容
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