■ 本刊记者 王玉胜 李智

石化行业是国民经济的命脉，是关系国家能源供应与安全的重要行业。石化企业由于技术及资金集中度高，企业生产工艺复杂，生产环境恶劣，现场要求苛刻，因此对电气系统的可靠性和安全性提出了很高的要求。所以，如何不断优化和完善电气系统，进一步提高其可靠性永远是石化行业最重要的课题之一。

因应市场需求，业内知名的电力电子产品和技术供应商——台达集团将于2012年中发布两款电能质量新品，不仅可以满足石化行业对于电气安全性的需求，更可协助企业完成节能减排的任务。为此，本刊记者就有关问题采访了台达集团大陆子公司中达电通公司动力一体化产品开发处经理李冀。

石化电气系统中的可靠性“短板”

运行稳定，安全、经济、可靠，是石化行业电气系统的一个重要主题。业内专家指出，石化企业对电气设备和系统运行的基本要求是“安全与经济并重”。在实际生产中，当安全运行与经济运行发生矛盾时，经济运行应让位于安全运行。因此，不断优化和完善的电气系统，是石化行业进一步提高其可靠性的保障。

此外，石化企业既是能源生产大户，又是能源消耗大户，在石化企业推进节能降耗工作对石化行业的经济运行具有重要意义。李冀认为，“石化企业首先要在确保可靠性的基础上不断优化，逐步实施各个环节的节能降耗措施。而电能质量的相关技术和产品，在上述两个关键环节中都可以起到重要作用。”

目前，石化企业的电能质量问题已经日益复杂化。随着电气技术和电力电子技术的不断发展和深入应用，很多石化工业现场的负载性质都发生了本质的改变。其中整流负载的比例越来越大，使得多数现场的谐波含量普遍提高，有些动态负载场合还会导致功率因数的波动进而造成电压波动等问题。

李冀表示，石化工业现场环境下的电能质量问题已经从原来单纯的静态无功治理问题转变为谐波环境下的动态无功治理问题，甚至在有些场合变成了谐波环境下动态及双向无功治理问题。这些谐波环境下动态无功的问题，一方面直接导致了传统电能质量治理方式的不足甚至失效，同时也造成了一些新的故障隐患，还会带来附加能耗和对用电设备的不良影响，进而影响到石化工业现场的运行可靠性和能效指标。

李冀进一步指出，系统功率因数补偿措施一直都是大型炼化企业电力系统的基本配置要求，通常要求就地与集中补偿相结合，改善功率因数从而降低无功损耗和配电设备负担。但在实际应用中，尤其是低压侧的补偿受到谐波影响，导致L/C串联谐振，进而导致过电压等严重的问题时有发生。因此，在新的负载形式下，谐波环境下的无功补偿会经常导致电容自身的故障损坏，并连带造成更加严重的事故。

此外，传统的基于电容器的补偿设备中，电容器对电压和温度的敏感性也很高，不当的电压甚至瞬态过电压会导致电容的损坏；而温度环境对电容的寿命和容量影响也非常大，电容很容易在较高的温度环境中快速降容，寿命大幅缩短，影响治理效果。更加严重的是电容器从安装开始受到温度等影响造成的降容或自然降容过程无形中与系统的阻抗构成了L/C调谐电路的调谐过程，大大增加了系统中谐波击中谐振点的机会。这些使得基于电容器的补偿设备越来越成为整个配电系统的可靠性短板。长期以来，这是问题并没有得到根本的改变，李冀强调。

“总的来说，电能质量问题会对电气设备造成两个方面的影响，”李冀总结道。

第一，谐波电流和无功电流对配电设备的影响。变压器、开关、母排等重要的配电设备会因谐波和无功电流导致发热、过载（负担加重），严重时可能会导致故障损坏和燃烧等；电容补偿柜还容易在谐波环境下产生谐振，导致过电压过电流，进而导致更大范围的故障和损失。配电设备的运行寿命要求15～20年，在不良的电能质量环境下，尤其是电容寿命大幅缩短（往往只有几年甚至不到一年），变压器和开关设备也会因附加发热导致寿命的降低；此外，这些附加的发热产生了大量的能耗，造成能源浪费，也进一步使现场的工况下降，温度上升。

第二，无功波动造成的电压波动和谐波电压畸变对用电设备的影响。电机、变频器、现场控制设备等用电设备会因为谐波导致的电压畸变（尖峰）和无功电流波动导致电压波动，从而造成机械抖动、性能降低、电压击穿损坏和干扰死机等问题。谐波导致电动机的高频轴电流会造成“电子刻槽”现象就是一种寿命降低和附加能耗的例子。

中达电通的“短板”解决之道

石化工业现场的这些新变化需要新的治理手段，李冀指出。因此，为了适应现代的负载结构，更加有效和高可靠的治理补偿的研发和设计就迫在眉睫。

中达电通秉承母公司台达集团在电力电子技术方面的深厚积累和自身对电能质量的深刻认识，不断创新，通过提供系列的更加安全可靠和高治理率的解决方案，帮助石化企业补强电气系统的可靠性短板，提升配电系统整体可靠性。

李冀表示，早在2006年，中达电通就在一些变频器或UPS等终端产品上推出改善电能质量的方案和设备。现在，中达电通能够提供系统级的方案，从低压400V、690V到高压6kV、10kV、35kV的主要电压等级上均由相应的产品分布，可以覆盖整个工业用户的电能质量治理需求。

此外，针对高可靠性要求的工业现场谐波环境下的补偿问题，中达电通也提供了量身定制的新一代综合补偿系统SVG+。SVG+面向变压器低压侧的谐波环境下的补偿，替代传统电容补偿，提供大容量的精密、快速、双向无功补偿，并滤除主要波段的谐波，同时治理不平衡电流，解决了电压和电流方面的电能质量问题。李冀指出，SVG+是新一代高可靠的低压补偿方案，“该产品体积小，可以实现嵌入式安装，在工业现场应用非常方便。”

同时，针对终端设备的精密谐波滤除，中达电通还将推出更具特色的模块化精密滤波设备（APF），这也是专门用于高可靠性场合的谐波治理设备。模块化的APF采用新一代高性能模块化有源滤波方案，适合多种应用场合，可根据不同工况及环境要求，提供第三方机柜嵌入式安装、或标准机柜安装，并可根据当前和后续的容量要求灵活配置和现场扩容。无论是在系统设计环节、现场安装环节还是用户现场的维修维护环节，模块化的APF都给用户提供了最大的灵活度，使用起来简单方便。

李冀指出，模块化的APF具有四大突出性能。第一，极强的环境适应能力，具有柴油发电机兼容及保护功能，对极端电气环境，如电压畸变、电压闪变、雷击等适应力强。第二，应用简单灵活，本产品具有灵活的模块化结构，如体积小巧，支持模块级嵌入安装，全正面操作支持简单拔插更换和扩展模块。第三，具有超强滤波能力，采用三电平电气拓扑结构，开关频率拓展到高达60kHz的业内顶尖水准，可做到对2～51次的谐波进行响应，并100%通过EMC测试，对高频抑制作用强。第四，三个措施保证产品可靠性，如：采用多IGBT并联冗余技术及智能风冷控制，确保功率部分的高可靠性；全球采购确保关键部件均采用国际大厂优质器件；模块化生产工艺简单，可确保规模化生产同时产品一致性好。

李冀表示，SVG+和模块化的APF将于今年年中上市，并且要继续完善原有产品线，针对对可靠性和性能要求更高的客户推出专用产品和定制应用，满足高端客户的需求。“未来公司将以SVG+和模块化的APF产品技术为基础，进一步向智能微网的接入电能控制以及储能等方向拓展市场。”

致力于成为高端电能质量产品领先供应商

“我们的目标是成为电能质量产品高端应用领域的领先者，”李冀强调，“我们希望通过对可靠性和性能要求更高的高端客户的深入应用，获得客户对台达产品高可靠性和高性能的认可，从而进一步巩固公司在电能质量技术和产品方案等方面的良好品牌形象。”

李冀的自信源于中达电通深植中国市场的厚重积累，更来自于其母公司台达集团在电力电子及控制技术方面的全球领导者地位。

创立于1971年的台达集团，发展至今已成为全球第一大ODM电源供货商及直流风扇、消费性电子零组件、视讯、通讯网络、新能源与工业自动化等领域的主要供货商。台达以环保、节能、爱地球为经营使命，致力于提升产品效率及开发替代能源产品，并落实产品绿色设计、生产的理念。自2006年起新建的全球厂办均采用绿建筑理念，台达台南厂，是台湾第一座获得钻石级绿建筑标章认证的厂办建筑，比普通建筑节省30%的能源与40%的水资源。

1992年，台达在上海成立中达电通，致力于将高效节能科技与应用工程的完美结合。自1994年公司开始营业以来，通过深入了解客户营运环境，依据各行各业工艺需求，为中国工业级用户（如电信、数据中心、电力、石化、铁道、产业机械等）提供完整解决方案，为客户创建竞争优势，从而赢得了广大行业客户的信任，公司保持着年平均增长率39%的高速发展态势。

石化行业是中达电通一个重要的市场领域。目前的中国石化行业在优化调整产业结构的政策指引下，对电气产品有着广泛的需求。“中达电通长期关注中国石化行业的发展，”李冀最后强调，“我们将以其在工业自动化和电源及电能控制领域的市场和技术地位，结合石化行业对电气系统高可靠性和节能环保的要求，通过公司所具有的创新解决方案、优质产品和丰富的行业实践经验，助力石化行业大发展。”