一、概述
焦化厂低压配电系统采用TN-S系统，由两台10000kV/380V变压器经受电为双路供电回路，受电之间由母联连接，实现两路供电回路间的切换或两路并联运行，也可以一路运行供电、另一路检修，确保了供电系统在故障状态下可以安全运行，双回路供电系统保证了低压配电系统运行的可靠性、安全性。
目前国内焦化厂低压配电系统采用电容无功补偿装置，配电系统存在功率因数低下、谐波分量较高的问题，现场低压电动机经常出现绕组匝间短路、电气元器件使用寿命低下等故障，重要的是功率因数低下，导致整个生产工序能耗升高。我厂电源配电配电系统功率因数最高的为0.84，最低为0.37，较同行业供电系统功率因数≧0.95，有一定差距，这也是我厂工序能耗上升的一个关键因素。对此提高低压配电系统电网质量，可有效降低我厂工序能耗。
二、低压配电系统存在问题
针对我厂电网质量存在的问题，对低压配电系统电压畸变率、电流谐波含量、三相功率和功率因数进行了实测分析，具体如下：
图1 现场电网质量实测波形与数据
表1 电网质量实测数据
实测数据如图1和表1，可以看出我厂低压配电系统电网质量较差，电压畸变率较高，从波形中看不出正选波形，电流奇次谐波主要以3、5、7、11次为主，最大可超过100A，功率因数最高为0.84，最低的为0.35，说明我厂低压配电系统电网污染很严重，功率因数低下说明无功分量较多，有功分量相对较少，效率低下，电网能耗增加，这种电网质量不利于绿色发展。
三、提高低压配电系统电网质量
从图1和表1得知，应该从提高低压供电系统功率因数和降低电网奇次谐波分量这两方面着手，提高我厂电网质量，降低工序能耗，减小谐波对线缆、变压器及用电设备的危害，减小谐波附加热效应对用电设备绝缘及寿命的影响，保护系统的安全与洁净，保障其他设备正常工作不受干扰。
1. 提高低压配电系统功率因数
线损和电流的平方成正比，输电线上的电流越大，线损就越大，如果我们在不改变电网输送能力的前提下，提高电网的功率因数，就能够有效的减小输电线上的电流大小，也就能有效减小线损，据实测数据表1中功率因数，可计算出配电系统中无功功率，按照目标功率因数值，可得具体无功补偿容量，具体补偿方案如表2。
表2 低压配电系统功率因数补偿方案
2. 降低低压配电系统奇次谐波分量
依据《GB14594-2008 电能质量公用电网谐波》，我厂低压配电系统电压总谐波畸变率≦5%，奇次谐波电压含有率≦4%，偶次谐波电压含有率≦2%；3、5次谐波电流允许值62A，7次谐波电流允许值44A，结合表1实测配电系统电压总畸变率和奇次谐波电流，可采用有源滤波器，实时检测负载电流，并通过内部DSP计算，提取出负载电流中的谐波成分，然后输出PWM信号给内部IGBT，使得逆变器产生一个和负载谐波电流大小相等，相位相反的谐波电流注入到电网中，使得流入电网的电流为纯净的正弦波电流，从而达到滤波的目的，具体方案如表3。
表3 降低低压配电系统奇次谐波分量方案
结束语：
该技术运用后我厂低压配电系统电网质量有效地进行了改进，功率因数可提高至0.97以上，低压配电系统电网电流和电压畸变率可得到了有效的控制，使用的有源滤波装置充分过滤谐波，进而降低谐波对电网和现场设备的影响，从而净化低压配电系统电网质量，有利于稳定和提高焦炭质量，有利于我厂绿色发展，达到清洁工厂的目的。
参考文献：
【1】王金丽，段祥骏，李云江，等.配电网低电压产生原因与综合治理措施[J].供用电，2016(7):8-12.
【2】李电，陈晓宇.无功补偿与谐波治理[J].浙江电力，2014(4):37-39.