一、变频机组工况：
从测试结果看，主要谐波源是各类泵用变频器。据统计，变频器谐波电压总畸变率与变频器负载占变频器所在站点总负载比重有关，变频器负载占总负载比重越大，则被测变频器谐波电压总畸变率越大，直至超标。变频器谐波电流基本以5、7次谐波为主，5次谐波电流含有率一般在60%～80%之间，7次谐波电流含有率一般在40%～55%之间。转油系统、污水系统谐波污染程度较轻，部分谐波电压含量有超出国家标准值现象，谐波电流含量均超出了国家标准值；配注系统谐波污染程度最重，谐波电压、电流含量均出现了超出国家标准值的现象。
二、技术方案：
采用磁性滤波器进行变频器的谐波治理，方案原理如图：
三、治理效果：
1、变频回路测试：
北17-1注入站共有5台注入泵，均采用变频器控制，泵功率为45kW，变频器功率为45kW，开环手动调节，变频器输出频率在0～45Hz之间，磁性滤波器串联在变频器上侧。以3#泵为例，测试时频率为39Hz，磁性滤波器投入前后电能质量数据见表1所示：
表1 注入泵电能质量表
测试项目 |
投运前 |
投运后 |
效果 |
A相 |
B相 |
C相 |
A相 |
B相 |
C相 |
三相平均值 |
电压总谐波畸变率(%) |
6.0 |
5.7 |
5.7 |
1.7 |
1.8 |
1.7 |
↓70.2% |
电流(A) |
63.2 |
59.4 |
56.6 |
44.9 |
45.4 |
43.7 |
↓25.1% |
电流畸变率（%） |
99.7 |
101.9 |
100.6 |
23.2 |
22.6 |
22.9 |
↓77.3% |
5次谐波电流(A) |
34.2 |
32.9 |
30.0 |
9.4 |
9.3 |
9.1 |
↓71.3% |
7次谐波电流(A) |
26.1 |
23.7 |
24.2 |
3.1 |
3.1 |
3.0 |
↓87.4% |
功率因数PF |
0.69 |
0.68 |
0.68 |
0.90 |
0.91 |
0.91 |
↑32.4% |
2、低压母线侧测试结果
该站变压器额定容量为400kVA，短路阻抗5.96%，带有5台45kW的注入泵。5台磁性滤波器投入前后母线电能质量测试数据见表2所示：
表2 母线电能质量表
测试项目 |
投运前 |
投运后 |
效果 |
A相 |
B相 |
C相 |
A相 |
B相 |
C相 |
三相平均值 |
电压总谐波畸变率(%) |
5.7 |
5.4 |
5.3 |
2.2 |
2.2 |
2.1 |
↓60% |
电流(A) |
258.2 |
248.3 |
227.9 |
232.4 |
233.9 |
223.6 |
↓6% |
电流畸变率（%） |
53.1 |
54.2 |
54.4 |
22.4 |
22.3 |
22.4 |
↓58.4% |
5次谐波电流(A) |
106.9 |
103.8 |
97.5 |
47.8 |
46.9 |
45.1 |
↓54.6% |
7次谐波电流(A) |
49.4 |
46.8 |
45.1 |
16.3 |
17.1 |
15.8 |
↓65.2% |
功率因数PF |
0.85 |
0.87 |
0.85 |
0.91 |
0.91 |
0.92 |
↑6.5% |
3、取得的治理效果
（1）原变频器配电回路电压总畸变率在5.7%左右，母线电压总畸变率在5.4%左右，均超出了国家标准规范。治理后，变频器配电回路电压总畸变率降到2%以下，母线电压总谐波畸变率降到2.2%左右。
（2）变频器配电回路5次谐波滤除率在70%左右，7次谐波滤除率在87%左右；母线5次谐波滤除率为54%，7次谐波滤除率为65%。
（3）变频器配电回路的功率因数由0.68提到了0.9以上；母线功率因数由0.85提高到了0.9以上。
（4）电压波形有所改善，电流波形由“双峰”趋近于正弦波。
（5）变频器配电回路总有效电流值降低了25%，母线总有效电流降低了6%，三相电流不平衡度降低65%左右。 |
