分布时间：2022年09月30日                   作者：德国GMC-I高美测仪（上海电励士）

关于汽车工厂冲压车间电能质量要求及案例

汽车行业自动化水平在不断提高，各种生产设备对电网的供电质量要求也越来越高。工艺设备中由于采用变频技术使得非线性负荷数量增长，非线性负荷会产大量的谐波注入电网严重影响电网电压质量；同时生产设备中冲击性负荷的存在，使得瞬时从电力系统吸收大量的冲击性无功功率。

应用有效的电能质量的调控设备，在现有网架结构的基础上，提高输电容量和质量成为当前迫切需要解决的问题。采用快速、灵活，实时监测、动态补偿无功功率和有源滤波装置，对保证供电能质量、建设绿色电网、降低网损具有重大意义；也对工业企业减少不必要的浪费，降低成本，提高生产率，促进企业和整个国民经济的发展，具有不可估量的社会意义。

汽车工厂的冲压车间的大型冲床、电机、传送装置在启动时会产生很大的冲击电流，造成系统电压波动；在工作过程中负荷频繁变化，引起系统无功功率的不断变化，与此同时系统存在着非线性负载运行时产生大量的谐波，传统的补偿器采用接触器投切动作速度慢，无法跟踪冲击性无功功率快速变化，同时无源滤波器根本无法高效虑波，同时还存在着过载造成危险的安全事故。我们采用动态无功补偿与有源滤波相结合的方式。为此需要动态无功补偿装置能够根据负荷的波动和功率因数的高低，实时跟踪。

补偿、自动调节（响应时间小于10ms），实现补偿无功，功率和稳定电压并举的功能，更具有显著的节能效果； 

滤波方面需要采用电力有源滤波装置，单台设备可以滤除系统2~50次谐波，多台并用，滤波效果达到90%以上，且不用担心过载问题。例：一汽轿车股份有限公司冲压车间由两台变压器（101号、201号）配电，主要负荷为压力机、天车等。为补偿无功功率，提高功率因数，每台变压器低压母线分别配置了两台TSC-AR/405kvar型可控硅动态无功功率补偿器。

电能质量在线检测装置测试结果：

?101号变压器TSC补偿器投入后功率因数达到0.96

?101号变压器TSC补偿器切除后功率因数为0.73 

电能质量在线检测装置测试结果：

?201号变压器TSC补偿器投入后功率因数达到0.98

?201号变压器TSC补偿器切除后功率因数为0.53 

冲压车间安装了WHAPF电力有源滤波装置，以下是WHAPF电力有源滤波装置投入前后滤波效果对比分析。

图1、未加装APF前谐波电流测试图

从测试数据对比分析中可以看出，APF电力有源滤波装置投入后，系统电流的总畸变率从24.1％降到3.6％，谐波电流显著减小，满足国标要求，远低于国标标准。