重慶明珠塑料有限公司改造完成

項目概況：

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

初步分析：

用戶現場配電裝置投運4年左右，正常生產期間無功補償主柜投入，輔柜投入時間較少。前段時間發現無功補償主柜開關B、C相上下端頭溫度較高，導致無功補償主柜進線開關損壞。工作人員將無功補償主柜切除，投入無功補償輔柜，然后運行2個月左右，無功補償輔柜主開關B、C相上下端頭溫度同樣較高。

通過紅外測溫儀測試開關上下端頭溫度，發現上端頭溫度85.9℃，下端頭溫度113.6℃，其中發現熱量從開關內部向外輻射。初步判斷故障點在開關內部。

結合現場描述，主柜開關已經正常使用3年，未發生過故障，近段時間才出現這個問題。所以初步斷定原因是開關長期運行，觸點氧化發熱導致問題。但將未長期運行的無功補償輔柜投入后，發生了和主柜相同的故障，主開關B、C相溫度較高。故排除開關質量導致的故障,懷疑現場電能質量存在問題。

解決方案：

目前測試無功補償輔柜開關下端頭溫度高達113.6℃，如繼續運行，風險極高，高溫導致開關內部絕緣老化，極易導致對地、相間短路，引起全廠停電。建議先切除無功補償裝置。后續無功補償裝置根據現場使用環境，設計濾波通道，避免發生類似事故。

若更換主開關繼續使用，風險依然存在，且更換的主開關使用壽命極短，且會發生同樣故障。

推薦方案：

根據測試結果及經濟分析，現場無功補償裝不符合現場現有負荷使用環境，長期使用，電氣事故概率增加，必須更具現場實測數據，設計濾波通道，設備仿真運行，保證濾波補償裝置在現場能長期安全可靠穩定運行。建議采用以下治理方案：

元件參數按照“全電流、電壓”選取，基波參數滿足原裝置運行狀態下的功率因數需求，加強諧波設計考慮裝置在較重諧波環境下的長期安全穩定運行。

原有兩面補償舊柜改造，根據現場使用環境重新設計濾波通道，改造容量采用濾波補償方案，使用專用濾波元件。

方案特點：

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

路之生設計方案在裝置安全性能上做了相應考慮，留有足夠的安全裕量,結構及性能均滿足：

1）濾波電容器組能耐受長期投入，留有諧波裕量，不會出現過載損壞現象；

2）濾波電容器采用環氧樹脂作為填充介質，非助燃介質，不會出現爆炸、漏液等現象；

3）濾波電抗器在現場諧波環境下不會飽和；

4）系統異常時補償自動切除自我保護，正常后自動投入；

5）采用大功率風機下吹上抽，對流風道設計，裝置不會出現高溫、元件過熱現象，適應嚴酷環境長期運行。

改造對比

原補償柜圖1

原補償柜圖2

改造后圖1

改造后圖2

改造效果

1）改造后系統功率因數穩定達到0.95，達到了設計目標；

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%，達到了設計目標；

3）改造后裝置散熱效果增強，元器件及線路溫升降低，裝置整體運行穩定。