干式变压器电能污染分析及解决方案

摘要：本文结合工作实例，分析了供电系统中的电能污染问题、谐波的存在及危害，并讲述了解决过程。欢迎有兴趣的同行一起探讨。关键词：谐波治理进入21世纪以来，我各方面发展步伐加快，特别是工业，技术不断进步，与发达家的技术合作和自主开发研究取得长足进步。内一些科技含量较高的企业和外资先资企业纷纷采用新的电气控制方式，使得我供电系统从五六十年代开始逐步扩大，并逐渐暴露出其不足。

纵观我的供电模式，虽然随着技术的发展取得了一些进展，但电力污染问题却被忽视了。在较发达的工业家，如日本和美，他们采用了大量新技术，并较早地注意到这个问题。一些企业也看中了潜在的商机，在中设立了办事处。比如著名的美Inford公司在中大部分省份都设立了网点，业绩也有所发展。

目前，中除了自主研发和复制的新设备外，还从发达家引进了大量新设备，如德的西门子、日本的欧姆龙等。这些设备的共同特点是节能和提高效率。因此，高频变频技术和PID触发的线性负载驱动被广泛应用。这些设备的应用严重干扰电网，对变电站设备构成严重威胁。

针对上述问题，结合我公司的具体情况，本文试图从一个侧面探讨我公司从发生、发现到解决的过程，希望能为相关单位提供一些参考。

我们公司是90年代中日合资成立的。使用的生产设备主要从日本进口，包括欧姆龙电器的热处理线，JD.COM高频生产俱乐部的感应炉，以及大量驱动和调节各种负载的变频设备。这些都在运行中产生大量谐波，感应炉的工作频率达到500KHZ。经过八年的发展，我公司的设备不断增加，产能和总产值逐年增加。在搬进科技园之前，公司使用的是315KVA干式变压器，基本可以应付生产。但是场地和能源已经不能满足生产发展的需要，所以在2002年搬到了科技园。运行初期发现新安装的800KVA干式变压器噪音大，发热。当时，我们邀请了干式变压器厂的工程师和技术人员来检查和研究解决方案。在公司领导的支持下，应用户的要求，制造商同意更换干式变压器，以消除干式变压器的质量问题。更换干式变压器后仍然存在同样的问题，因为没有从根本上找出现有的结病。经过仔细研究分析，我认为我们公司的具体负荷存在反馈和干扰的可能性。公司王总经理非常支持，同意请市电力局相关职能部门进行测试。经两台机组测试，证明我公司电源污染严重。标的谐波含量应该在1-5之间，我们实际测量的较大值是20(有两份检测报告)。

因为夏天温度高，我们公司准备增加一套新的大功率加热炉。为了应付生产，我们使用大功率风扇吹走热量，工作容量不到干式变压器的一半，干式变压器油温达到83。为了从根本上解决谐波问题，我查阅了大量资料，结合自己几十年的工作经验。从各方面了解相关情况：我从干式变压器厂家了解到，新增加的外 #p#分页标题#e#

针对发现的问题，我们邀请有关单位进行整改。各方提出的建议很多，建议增加油罐容积；有些使用电抗器和电容器来抵消谐波；每个负载上都安装有过滤器。总价需要10万以上(我们包头公司一套设备需要北京某科研机构安装，费用需要12万，还是手动切换)。总部相关部门认为，只要能解决问题，花点钱也是可以的。不过宁波的这些单位也不是百分百确定。我们当时的要求是额定负荷下，油箱温度不能太高，以保证干式变压器的工作安全。现实中，解决上述问题的前提是消除负荷中的谐波含量。

据我分析，公司设备的谐波是客观存在的。封堵法达不到目的，还是采用稀疏法。通过对目前使用的干式变压器内部结构的分析，发现三相接线是闭合的，负载的谐波(尤其是偶次波)总是在内部循环，辐射的电磁波在打在干式变压器外部屏蔽层时被反射，造成噪声和发热。查明原因后，我亲自走访了天元干式变压器厂，并与王总工程师进行了技术交流(王总为中电气工程学会、中电工学会高级会员，《干式变压器》杂志名誉编委会委员)。我们达成共识，接受了我的建议，换成了另一种结构的干式变压器。新型干式变压器的内部结构采用闭环和开环相结合的绕组方式。理论上可以抵消大部分奇次谐波。干式变压器自8月25日投入运行以来，负荷已达90以上，一直工作正常，只有轻微的温度(<50>)。

供电领域问题的解决一直得到我公司总经理和总部相关部门的大力支持。它的意义在于省钱，甚至不用它也能大赚一笔(换下来的干式变压器还能用)。不仅为公司省了不少钱；而且通过实践，掌握了客观事物的本质，对我市乃至全新的科技领域的问题提出了新的解决方案。

来源：中自动化网