TDK助力石化行业改善电能质量参数

TDK助力石化行业改善电能质量描述

石油化工行业在开采和生产石油和天然气时须用到各种泵和压缩机变频器，难免导致电网负荷大，谐波大。现在，这个问题可通过爱普科斯 (EPCOS) PQSine® 系列有源谐波滤波器来解决。

作为罗马尼亚和东南欧最大的能源公司，OMV Petrom 活跃于整个能源价值链：从石油和天然气的勘探和生产，到精炼和燃油分销，再到发电以及天然气和电力营销。公司目前在罗马尼亚运营的陆上和海上油气田约 200 个，其中不乏一些历史悠久的老油田，也有不少新近发现的油气藏。公司目前高度重视提能源效率，并专门立项，定期对现有设施进行现代化改造。

近期接受改造项目之一是 OMV Petrom 位于摩尔瓦多的其中一个生产部门。项目主要目标是对电器面板进行现代化改造，以提高生产力和能源效率。为达成目标要求，公司将采油井的电气设备和执行器更新为领先的变速驱动技术。

改造项目完成后，该站点的所有泵（约 500 台）都配备了变频器。尽管这显著提升了生产力水平和能源效率，但新的问题也随之而来，即电网中数量激增的变频器大幅增加了谐波失真。谐波是由电力电子设备的非线性特性引起的，如从整流变频器产生的非正弦电流注入电网。其引发的高频部分会叠加到基本正弦波，加剧谐波失真（图 1）。

图 1:

变频器等电器的非线性负载会导致电网谐波失真。                                                                     

受该站点的电网拓扑结构影响，谐波失真不仅会波及低压 (LV) 电网，还会迁移到中压 (MV) 级别。测量显示，中压电网中的 THD-I（总谐波畸变率）甚至会超过 30%。

高 THD 水平会严重影响电能质量 (PQ)，并可能引发各种问题。而对于该站点来说，高畸变率水平是导致数个影响生产力的问题的根本原因：

• 会导致为 OMV Petrom 站点和其他用户供电的 110/20/6 kV 变电站中的断路器意外跳闸
• 大谐波电流，会导致电力变压器、电缆（包括中性导线）过热
• 系统中的谐波会干扰电源电压，致使敏感电子元件发生故障
• 增加有功功率损耗
• 导致有功和无功功率四象限系统的测量误差

为解决这些严重的电能质量问题，OMV Petrom 决议确定并部署一个合适的解决方案。OMV Petrom 推动落实了该决策，以提高生产的可靠性和效率，以及公用事业法规合规。

OMV Petrom 同意了能源效率领域的咨询和工程公司 Servelect 提议的综合电能质量测量方案。按照该方案要求，需要记录“独立”生产部门的所有变电站（约50个）在不同运行条件下的电能质量。然后将记录的数据交由 Servelect 和 TDK 专家进行分析，并编制能源分析报告，详细说明分析的总结结果。

图 2:

PQSine® 提供补偿电流以补偿非线性负载产生的谐波。