核心價值觀
至勤至精，至誠至善
伴隨著我國經濟社會的發展與城市化進程的加劇，城市生活廢水處理技術也在不斷的發展與完善。它在縮短廢水處理周期、增加廢水處理量的同時達到了對相關資源的合理配置、利用，是眾多生活廢水處理技術中最值得推廣也是最符合我國可持續發展戰略的一種工藝技術。但是水處理過程中使用的大量的泵以及風機設備，由于配置變頻器的原因，導致該行業配電系統中諧波污染問題比較嚴重，諧波畸變引起的設備異常問題逐漸增多。治理諧波，減少諧波造成的效益損失，也慢慢成為水處理行業需要考慮的問題。
山東費縣污水處理廠于 2022 年建設，山東費縣污水處理廠采用較為先進的污水處理工藝，其設計規模為 7 萬立方米/日，新建初沉池、二沉池、高效沉淀池、深床濾池、高級氧化池、臭氧發生器間、加碳間及變配電間等建構筑物。該污水處理廠建成后將極大地改善了周圍水體環境，對治理水污染，保護當地流域水質和生態平衡具有十分重要的作用。
我國目前水廠的能耗問題十分突出，包括電、燃料等，其中電耗占總能耗的 60％-90％。以泵、風機為主要負載。電機節能技術是在污水處理系統中占據重要地位，變頻調速技術以改變交流電動機的電源頻率來改變交流電動機的速度，是一種較為理想的高效調速裝置和節能裝置，但大量使用變頻器同時也產生了諧波問題。引起變壓器、電動機振動、發熱等問題，導致使用壽命大大縮短。無功補償電容器不能正常投切，功率因數低，面臨電力部門罰款。
現場負載分析
以下針對本項目中主要的幾種非線性負載設備的工作情況進行簡要分析，說明其諧波電流主要成分：
01 射流增壓泵（變頻器）
在水處理行業中，射流增壓泵的使用量較大，而增壓泵的大量使用決定了變頻器的使用數量。變頻器工作時，之所以產生諧波電流，是因為變頻器輸入端的整流電路阻抗不是一個定值，其阻抗著外加電壓的變化發生變化，這就導致整流器從電網吸取的電流不是正弦電流。無論單相整流器還是三相整流器，他們的電流波形都發生了畸變，不再是正弦電流，因此包含了諧波成分。不同脈數的整流器產生的諧波成分不同，三相六脈整流器產生的諧波電流以 5 次、7 次、11 次、13 次為主。
02 軟啟動器
污水處理廠廠內較大功率電機采用軟啟動方式，以降低電動機啟動電流，減少對電網的沖擊，平滑的啟動電機。軟啟動器采用三相反并聯的晶閘管實現調壓，晶閘管是典型的非線性器件，因此，軟啟動器在啟動過程中會產生大量諧波。
03 直流電源/UPS
變配電所高壓系統的控制、保護、信號及自動裝置采用可靠和不間斷的直流操作電源。中控室計算機、網絡系統和各現場的 PLC 站設備配備 UPS 以獲得穩定的不間斷電源。直流屏和不間斷電源整流模塊會產生大量的諧波電流。
04 照明設備
近年新建項目大量使用節能燈具，如 LED 燈、節能熒光燈，本項目亦如此。節能燈會產生大量的諧波電流，其中 3 次諧波為最高。且燈具一般為單相負荷，且布線路徑長，線徑細，多個燈具回路在末端極易形成 3 次電流在中線疊加，導致中線過流，不但會損壞燈具，還會引起電氣火災。
愛博精電解決方案
針對以上污水處理廠的配電系統特點，我們提出從諧波濾除方面進行專項治理。
采用有源電力濾波器 APF850 濾除系統電流各次諧波
污水處理廠負荷的諧波電流成分復雜、動態性強，射流增壓泵、循環水泵等水處理設備執行任務不同時的功耗差異巨大，電力電子負荷電流的頻譜成分非常寬。采用由電容、電抗構成的傳統無源濾波裝置將無法有效濾除諧波，且因固定的元件參數難以適合負載變化的工況。
基于此，我們給出了采用有源電力濾波器—APF 進行動態諧波補償的技術方案，APF 設備基于高速半導體開關技術，通過實時檢測負載側電流，并通過 DSP 快速信號處理與計算，控制電壓和電流環路，實現精確和快速補償諧波電流。APF 應用于各種諧波污染環境，尤其適于快速變化負載，如數據中心。本項目設計使用愛博精電公司的 AcuPF 850 系列有源電力濾波器，并聯安裝配電饋出母線上，集中治理電流諧波，改善電能質量，降低變壓器損耗、提高帶載能力。
AcuPF 850 系列產品主要優勢有：濾除諧波次數廣，2~63 次諧波；諧波濾除率高，額定條件可高達 97%；響應速度快。響應時間小于 10ms；模塊化設計，安裝便利，易于擴展等。
項目實施結果
由于本項目前期設計時未考慮進行諧波治理，現場設備開始投入運行后，產生了大量的諧波電流，造成了線纜及變壓器過熱，噪聲增大，無功補償裝置損壞等多種危害。因此，諧波治理勢在必行。
根據現場實際負載情況以及現場安裝環境，我司提供了壁掛式安裝的有源濾波器，既節省了安裝空間，同時降低了項目實施成本，我司生產的壁掛式模塊，安裝便捷，調試簡單。投運后，系統設置為自啟動模式，設備自動監測負載回路電能質量參數，動態補償電流諧波。 補償設備投入前，電流諧波畸變率 THDI 32.5%，補償開啟后，電流諧波畸變率 THDI 降低到 5%以下，完全達成預期效果。業主對設備運行效果非常滿意。
