基于波阻尼电压谐振抑制系统的电能质量治理在整流供电系统中的研究和应用

孙全成，张 磊，李晓宁，王英哲，赵乐乐

（河南神马氯碱发展有限责任公司，河南 平顶山467242）

1 整流供电系统存在的问题

1.1 整流系统供电运行现状

10 万t/a 离子膜烧碱整流系统供电有两条35 kV 线路，供电方式特殊，在电网下电的同时还有部分发电机发电，一条回路中升压、降压变压器多，供电线路长达7 km，架空地埋混合，每条35 kV 线路各带2台容量为1250 kVA 整流变压器。每台整流柜额定容量为KHS—15 kA/400 V，每台整流柜带一台离子膜电解槽。整流柜的主电路采用三相桥式同相逆并联形式，单柜6 脉波，一套机组组成等效12 脉波。共4 套机组8台整流柜，组成等效48 脉波。该35 kV 线路除了低次谐波外，还有很大的高次谐波，危害颇深，多次造成高压电缆绝缘击穿，地埋且长度长，电缆故障后，查找故障点非常难，有时长达半个月，给该公司的安全生产造成严重影响。

总之该线路带载能力差，功率因数低，谐波严重超标，供电电缆多次发生绝缘击穿事故，对上级供电系统的安全运行存在影响。

1.2 波阻尼电压谐振抑制系统在整流供电系统中的研究和应用必要性

系统功率因数较低，功率因数不达标。无功量及电压波动较大，整流柜的导通角不易控制，给整流系统的安全运行带来隐患，如电压波动大，有载开关频繁升降档，直流电流波动大，造成工艺后续控制难度大等等。供电线路带载能力差，尤其35 kV 氯Ⅱ线，线路导线截面积（YJLV-35/26 kV-3×240）相对所带负荷（1.7 MW）偏小，导线存在发热隐患，限制满负荷生产。供电线路的谐波电压、谐波电流严重超标，经谐波测试，谐波电流11，13，17，19，23，25 次均超标，高的超过国标限值2 倍多，谐波电压总畸变率（19%）超国标（3%）6 倍多。……