石化行業(yè)生產(chǎn)線長、涉及面廣，自動化程度高，復雜的裝置間關聯(lián)度。由于生產(chǎn)的需要，存在大量快速變化的沖擊性負荷，電力負荷構成也發(fā)生了質(zhì)的變化。大量非線性負載的接入不可避免地產(chǎn)生諸多電能問題：電壓的閃變及波動、功率因數(shù)低、無功消耗大、諧波干擾等。其中諧波干擾問題是影響石化行業(yè)電能質(zhì)量較為嚴重的問題。

天然氣管線壓氣站驅(qū)動壓縮機的變頻器一般功率在10～18MW之間，近年來，采用變頻器進行壓縮機調(diào)速的壓氣站逐漸增多，以變頻器為代表的電力電子裝置已經(jīng)成為壓氣站電氣系統(tǒng)中主要的諧波源。由于變頻器由大功率電力電子元器件組成，在運行過程中會產(chǎn)生高次諧波電流，從而對壓氣站的供電系統(tǒng)產(chǎn)生干擾。

負載分析

石化和天然氣行業(yè)主要負荷有：

1.采用中低壓變頻與調(diào)速的鉆機、潛油泵、風機等；

2.煉制環(huán)節(jié)的蒸餾、裂解、催化、加氫、糠醛等生產(chǎn)線（變頻器與 UPS），聚酯切片類負載。

UPS電源，大部分為6脈波的UPS不間斷電源設備，主要產(chǎn)生3次、5次、7次等諧波

變頻器的大量應用，必將產(chǎn)生大量的5、7、11、13次諧波。

另外，變頻設備與整流設備廣泛應用于許多行業(yè)，其產(chǎn)生諧波情況大致如下：

6脈沖變頻設備主要產(chǎn)生5、7、11、13次諧波，使用較廣泛

12脈沖變頻設備主要產(chǎn)生11、13次諧波

6脈沖整流設備主要產(chǎn)生5、7、11、13次諧波，使用較廣泛

12脈沖整流設備主要產(chǎn)生11、13次諧波

石化行業(yè)配電系統(tǒng)諧波的特點

由于生產(chǎn)的需要，石化行業(yè)中存在著大量泵類負載，并且不少泵類負載都配有變頻器。變頻器的大量應用使得石化行業(yè)配電系統(tǒng)中的諧波含量大大增加。目前絕大部分變頻器的整流環(huán)節(jié)都是應用6脈沖整流將交流電轉(zhuǎn)化為直流電，因此所產(chǎn)生的諧波以5次、7次、11次諧波為主。

諧波危害

諧波在石化系統(tǒng)中的危害主要表現(xiàn)在對電力設備的危害以及在計量方面的偏差。研究表明，諧波電流會使變壓器產(chǎn)生附加損耗，從而引起過熱，使絕緣介質(zhì)加速老化，導致絕緣損壞。諧波的存在會使視在功率增加，對變壓器的使用效率產(chǎn)生重大的負面影響。同時，諧波對電力系統(tǒng)中的電容器、斷路器、繼電保護設備都有直接的負面影響。對于很多測量儀表，并不能測量出真實的均方根值而是測量出平均值，然后假想波形為正弦波，乘以一個校正系數(shù)而得到讀數(shù)。在諧波嚴重時，這樣的讀數(shù)會有較大的偏差，從而造成計量偏差。

解決方案

電能質(zhì)量問題的存在給石化行業(yè)帶來了嚴重危害，為此，東方博沃提供了一套完整的解決方案，具體如下：

無功補償與諧波治理的用戶價值

• 治理諧波，減小注入系統(tǒng)的諧波電流，滿足國家標準要求；
• 通過諧波治理，避免對其他電氣設備的影響；
• 節(jié)能降耗，提高計量精度。

應用案例

1、BW-TSF應用于西安寶德自動化股份有限公司鉆井平臺