項目概況：

重慶明珠塑料有限公司主要生產(chǎn)聚乙烯（PE）管材和雙向拉伸尼龍（BOPA）薄膜，產(chǎn)能、技術(shù)及市場占用率位居國內(nèi)市場前列，企業(yè)整廠生產(chǎn)及工藝設(shè)備眾多，電能質(zhì)量問題突出。該廠一臺2000kVA變壓器下兩面無功補(bǔ)償柜異常，主要體現(xiàn)在補(bǔ)償主柜、輔柜進(jìn)線開關(guān)上下端頭溫度過高，導(dǎo)致進(jìn)線開關(guān)損壞，其中補(bǔ)償主柜已經(jīng)停運，原補(bǔ)償裝置存在較大的安全隱患，我司對現(xiàn)場重新制定方案后補(bǔ)償柜整體進(jìn)行了全面升級改造。

初步分析：

用戶現(xiàn)場配電裝置投運4年左右，正常生產(chǎn)期間無功補(bǔ)償主柜投入，輔柜投入時間較少。前段時間發(fā)現(xiàn)無功補(bǔ)償主柜開關(guān)B、C相上下端頭溫度較高，導(dǎo)致無功補(bǔ)償主柜進(jìn)線開關(guān)損壞。工作人員將無功補(bǔ)償主柜切除，投入無功補(bǔ)償輔柜，然后運行2個月左右，無功補(bǔ)償輔柜主開關(guān)B、C相上下端頭溫度同樣較高。

通過紅外測溫儀測試開關(guān)上下端頭溫度，發(fā)現(xiàn)上端頭溫度85.9℃，下端頭溫度113.6℃，其中發(fā)現(xiàn)熱量從開關(guān)內(nèi)部向外輻射。初步判斷故障點在開關(guān)內(nèi)部。

結(jié)合現(xiàn)場描述，主柜開關(guān)已經(jīng)正常使用3年，未發(fā)生過故障，近段時間才出現(xiàn)這個問題。所以初步斷定原因是開關(guān)長期運行，觸點氧化發(fā)熱導(dǎo)致問題。但將未長期運行的無功補(bǔ)償輔柜投入后，發(fā)生了和主柜相同的故障，主開關(guān)B、C相溫度較高。故排除開關(guān)質(zhì)量導(dǎo)致的故障,懷疑現(xiàn)場電能質(zhì)量存在問題。

解決方案：

目前測試無功補(bǔ)償輔柜開關(guān)下端頭溫度高達(dá)113.6℃，如繼續(xù)運行，風(fēng)險極高，高溫導(dǎo)致開關(guān)內(nèi)部絕緣老化，極易導(dǎo)致對地、相間短路，引起全廠停電。建議先切除無功補(bǔ)償裝置。后續(xù)無功補(bǔ)償裝置根據(jù)現(xiàn)場使用環(huán)境，設(shè)計濾波通道，避免發(fā)生類似事故。

若更換主開關(guān)繼續(xù)使用，風(fēng)險依然存在，且更換的主開關(guān)使用壽命極短，且會發(fā)生同樣故障。

推薦方案：

根據(jù)測試結(jié)果及經(jīng)濟(jì)分析，現(xiàn)場無功補(bǔ)償裝不符合現(xiàn)場現(xiàn)有負(fù)荷使用環(huán)境，長期使用，電氣事故概率增加，必須更具現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)，設(shè)計濾波通道，設(shè)備仿真運行，保證濾波補(bǔ)償裝置在現(xiàn)場能長期安全可靠穩(wěn)定運行。建議采用以下治理方案：

元件參數(shù)按照“全電流、電壓”選取，基波參數(shù)滿足原裝置運行狀態(tài)下的功率因數(shù)需求，加強(qiáng)諧波設(shè)計考慮裝置在較重諧波環(huán)境下的長期安全穩(wěn)定運行。

原有兩面補(bǔ)償舊柜改造，根據(jù)現(xiàn)場使用環(huán)境重新設(shè)計濾波通道，改造容量采用濾波補(bǔ)償方案，使用專用濾波元件。

方案特點：

元件參數(shù)按照“全電流、電壓”選取，并采取成本較低的接觸器作為投切開關(guān)，降低了用戶投入，基波參數(shù)滿足原裝置運行狀態(tài)下的功率因數(shù)需求，加強(qiáng)諧波設(shè)計考慮裝置在較重諧波環(huán)境下的長期安全穩(wěn)定運行。

路之生設(shè)計方案在裝置安全性能上做了相應(yīng)考慮，留有足夠的安全裕量,結(jié)構(gòu)及性能均滿足：

1）濾波電容器組能耐受長期投入，留有諧波裕量，不會出現(xiàn)過載損壞現(xiàn)象；

2）濾波電容器采用環(huán)氧樹脂作為填充介質(zhì)，非助燃介質(zhì)，不會出現(xiàn)爆炸、漏液等現(xiàn)象；

3）濾波電抗器在現(xiàn)場諧波環(huán)境下不會飽和；

4）系統(tǒng)異常時補(bǔ)償自動切除自我保護(hù)，正常后自動投入；

5）采用大功率風(fēng)機(jī)下吹上抽，對流風(fēng)道設(shè)計，裝置不會出現(xiàn)高溫、元件過熱現(xiàn)象，適應(yīng)嚴(yán)酷環(huán)境長期運行。

改造對比

原補(bǔ)償柜圖1

原補(bǔ)償柜圖2

改造后圖1

改造后圖2

改造效果

1）改造后系統(tǒng)功率因數(shù)穩(wěn)定達(dá)到0.95，達(dá)到了設(shè)計目標(biāo)；

2）改造后裝置對諧波起到濾除作用，諧波電壓由原4.3%降至2.3%。諧波電壓下降約54%，主次諧波5次濾波效果近49%，達(dá)到了設(shè)計目標(biāo)；

3）改造后裝置散熱效果增強(qiáng)，元器件及線路溫升降低，裝置整體運行穩(wěn)定。