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一、 谐波电压极限值和谐波电流允许值
1、电网中任一点的谐波电压(相电压)不得超过中华人民共和国国家标准-电能质量公用电网谐波(GB/T14549-93)中表1规定的极限值 。
2 、公共连接点的全部用户向该点注入的谐波电流分量均不得超过中华人民共和国国家标准-电能质量公用电网谐波(GB/T14549-93)中表2规定的允许值。
二、 谐波的监督和测量
1、谐波监测点一般选择在主要发电厂 、枢纽变电站及接有大量谐波源负荷或电容器组的220kV及以下电压等级的母线上。谐波监测点应随着电网的发展作及时调整 。
2、对于谐波监测点的谐波电压和主要谐波源用户的谐波电流应根据具体情况进行连续或定时监测。
3、为了全面掌握电网的谐波水平和负荷的谐波特性,定期对电网进行谐波普查测试。
4 、当大容量的谐波源设备、电容器(或滤波器)组等接入电网前后,均应进行专门的谐波测试 ,以确定电网背景谐波状况、谐波源的谐波发生量 、电容器(或滤波器)组对谐波的影响等,以决定其能否正式接网运行 。
三、 谐波源的管理及治理措施
1、对现有的谐波源,监测站应定期进行谐波监测 ,并逐步建立健全其技术档案,且每两年核查一次。
2、凡超过第一条规定允许值的用户应实行专线供电,并装设谐波保护及监测装置 ,对已接在公用线路供电和已专线供电而未装谐波保护及监测装置的,应按上述要求期限一年内由用户自行料理改造完善。
3 、新装的谐波保护装置应具有电流和电压两种启动元件,保护定值按第一条规定的标准整定 。保护装置应装在供电局变电站出口处。
4、当用户谐波超过定值使保护动作造成线路开关跳闸时 ,供电局谐波专责人应书面通知用户限期进行治理。如用户逾期不予治理,保护装置再次动作跳闸,供电公司应待用户采取有效治理措施后,方予恢复供电 。
四、 新建或增容的谐波源用户的管理
1 、新建或增容的谐波源用户在报装接电的设计审核中必须有谐波审查项目 ,对谐波值超标的应有治理措施。
2、新建或增容的谐波源用户在工程交接验收试验中,必须有监测站的谐波测试报告。对监测结果超标的,不允许接网运行。
五、 电容器组的管理
1 、设计部门在设计电容器组时 ,应根据连接点的电网参数,核算谐波谐振和放大的可能性,必要时 ,通过实测背景谐波电压和谐波阻抗,进行详细核算 。
2、在电网或用户集中安装的大型补偿(或滤波)电容器组施工验收时,应有谐波测试项目 ,电容器投入时,实测谐波电压放大率应不大于1.5倍。否则,应采取限制措施后 ,方可投入运行。
1、减少非线性用电设备与电源间的电气距离 。也就是减少系统阻抗,换句话说就是提高供电电压等级。例如,在丽水电业局的遂昌钢厂就取得了不错效果,该钢厂原是用35kV供电 ,由两个110kV变电所各架设一回35kV专线供电,而它的主要用电设备是电弧炉,虽然进行了五次 、七次谐波治理 ,但在110kV的35kV母线上测得谐波分量仍接近或稍超国家标准。但在丽水局在遂昌新建了一个220kV变电所而且离该钢厂仅4km左右,用5回35kV专线供电,使35kV母线的谐波分量控制在国家标准以内 ,此外该厂还使用了较大容量的同步发电机,使这些非线性负荷的电气距离大大下降,使该厂生产的谐波对电网的危害性下降 ,这种方法投资是最大的,往往需要和电网发展规划相协调 。\x0d\2、谐波的隔离。非线性用电设备产生的谐波,它不仅直接影响到本级电网 ,而且经过变压器后,还会影响到上几级电网。如何把这些非线性用电设备产生的谐波不影响或少影响其他几级电网,这也是谐波治理的一个基本方法 。这一方法在电网中广泛采用,发电机发出的电能经过Y/△、Y0/△ 、Y0/Y等接线组别的变压器 ,把发电机产生的三次、九次等零序分量的谐波与上级电网隔离开来,因此在110kV以上高压电网上,三、九次谐波分量很小 ,几乎是零。而10kV由于大多数配变为Y/Y0接线,35kV也有少量Y/Y0接线的直配变,因此在10kV和35kV系统中三、九次谐波分量会比高压电网大。为了减少低压对10kV电网的影响 ,我局现在10kV配电系统中推广使用了D,yn11接线组别的配电变压器,有效的减少了三 、九次谐波的影响 。\x0d\3、安装滤波器。目前对变电所侧和用户侧谐波治理的方法 ,多采用安装滤波器来减少谐波分量。滤波器分为有源滤波器和无源滤波器两大类。\x0d\有源滤波器的基本工作原理是把电源侧的电流波型与正弦波相比较,差额部分由有源滤波器进行补偿,这是谐波治理的发展方向 。目前由于功率电子元件容量做不大、电压做不高 ,而且成本很高,因此在现阶段不可能大量推广应用。随着科学技术的发展,功率电子元件的成本下降,这一技术一定会在谐波治理上占主导地位的。\x0d\无源滤波器是通过L 、C串联或并联 ,使其在某次谐波产生谐振,当发生串联谐振时,使滤波器两端该次谐波的电压很小 ,几乎接近零,这类滤波器往往接在变压器的二次侧出口处,从而使变压器的一次侧该次谐波的分量也很小 ,达到对该次谐波治理的目的 。串联无源滤波器多用于对五、七、十一次谐波治理中,而且往往同时采用两组以上滤波器,谐振在五 、七次 ,同时起补偿电容器组的作用。目前,在电力行业中,它多用于35kV和110kV变电所的10kV母线上 ,两组滤波器中的电容器容量大于变电所无功补偿容量,串联电感后,谐振在五、七次谐波频率中,使无源滤波器一物二用 ,具体计算公式如下:\x0d\当无源滤波器中,L、C串联谐振在n次谐波频率时,。\x0d\电容器和电感在工频时的参数:\x0d\Xc=n2XL得 ,当n=5时,Xc=52XL=25XL\x0d\Uc=1.04U,Qc=1.04QLC\x0d\当n=7时 ,Xc=72XL=49XL,Uc=1.02U,Qc=1.02QLC\x0d\一般在电容器无串联电感时 ,电网额定电压为10kV,变压所母线电压在10.5kV以上,电容器额定电压多选用11kV/ 。因此 ,用整治五次谐波的滤波器电容额定电压就常选取11.5kV/或12kV/,用来整治七次谐波的滤波器电容额定电压就常选取11kV/。\x0d\但是由于计算精度和电容器 、电感器的制造精度等原因,若按计算结果数据来配备,在标准化审查时就通不过 ,为了保证串联滤波器能在五、七次谐波频率时谐振,我们要求电感有一定的调节范围,从而确保滤波器能正常工作。具体调试方法如下图 ,调节电感,在谐波分析仪中该次谐波值最小时,则认为滤波器已调试成功 。
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