【摘要】

本文簡要介紹了精密儀器設備制造公司實施的無功補償改造及諧波治理方案。主要深入分析了該公司兩個電容發生爆炸的原因，并通過介紹南德的有源濾波器、靜止無功發生器以及抗諧波智能電容器等產品在無功補償改造和諧波治理項目中的實際應用案例，詳細闡述了南德電能質量產品如何以高性價比的解決方案，有效應對精密儀器制造公司因傳統電容器補償引發的諧波放大問題，從而消除不可預知的安全風險。

【關鍵詞】

無功補償|諧波治理|APF|SVG|抗諧智能電容器

【項目概況】

這家精密儀器制造公司是一家擁有建筑面積90000平方米的智能、環保、高效的現代懷工廠，具備年產5000臺高精度電腦刺繡機的生產能力，整套生產流水線包含多維度機架焊接工藝、拋丸除銹工藝、高質量表面噴涂工藝，精密機身五面體加工工藝、零部件精加工工藝以及高標準的整機安裝調試工藝，對電能質量要求較高。必須確保生產設備穩定運行，以保證產品質量的穩定性。

現場兩臺配電變壓器，1250KVA變壓器正常使用，800kVA報停狀態，負荷均切換至1250kVA變壓器。四個電容柜均為傳統電容補償，其中兩個投入使用的電容柜均出現過電容器爆炸事故。

南德對該公司1250kVA變壓器進行了詳盡的電能質量檢測。在現場，主要生產設備包括電焊機、變頻風機、激光切割機以及航車等，這些負荷波動頻繁。特別是當2#總柜的負荷達到峰值，約1400A左右時，噴砂房工作式變壓器的負荷也相應攀升至高峰，變壓器的負荷率穩定在80%至85%左右。在未投入電容的情況下，5/7/11次的電流諧波問題尤為嚴重。而一旦電容投入使用，這些諧波電流不僅沒有得到有效抑制，反而出現了顯著的放大現象。這兩種狀態下的諧波電流均遠超出了GB/T 14549-93《電能質量公用電網諧波》的規范要求，因此，該場所被認定為諧波嚴重污染的環境。

電容不投入時數據：

電容投入時數據：

采用傳統電容器補償時，往往會出現諧波放大的問題，且投入的電容器數量越多，諧波放大的現象就越嚴重。這會導致整個系統出現震蕩，而過高的諧波不僅會使變壓器發出巨大的噪聲、產生嚴重的發熱問題，還會在長時間運行時，尤其是在夏季高溫期，使電容器面臨隨時損壞的風險。此外，過高的諧波還會對變壓器的壽命造成嚴重影響，甚至可能引發停電事件和一系列不可預知的安全風險。更為嚴重的是，過高的電壓諧波還會大幅度增加該變壓器下其他用電設備的故障率。而隨著電容使用時間的增長，類似事故再次發生的風險也在不斷增加。

【治理方案】

根據現場測試情況，用戶存在諧波嚴重污染，使用傳統電容補償對諧波進一步放大的問題，同時負荷波動頻繁，考慮峰值和裕量，對1250kVA變壓器進行無功補償改造及諧波治理。利用原有無功補償柜體，將原變壓器4個電容柜中傳統補償系統，更換成SVG+抗諧波智能電容器的補償系統及APF有源濾波器系統，施工過程中僅安裝電流互感器時需要變壓器停電，充分利用現有柜體，爭取以最低成本及最少的停電時間完成改造。