谐波北京网通
北京网通 时间:2021-05-06 阅读:()
白城电厂测试应用案例APPLICATIONNOTE背景测试负荷工况:测试点变压器为1A除尘变,设计容量2500kVA.
测试时负载正常开启,负载主要为脱硫设备、电机.
客户职位与职责:检修维护部电气专工客户痛点:需要对厂内配电系统的电能质量进行监督和评估,防止电能质量引起的内部电气故障.
测试接线图现场测试接线示意图测试点位置0.
4KV负载脱硫设备电机10KV测试点2FlukeCorporation白城电厂测试应用案例测试结果电压质量――电压波形图电压质量――电压总畸变率电压质量――电压不平衡电流质量――电流波形图电流质量――电流总畸变率3FlukeCorporation白城电厂测试应用案例分析:电能质量统计报表监测位置:低压总进线监测时间:2014/12/1814:26:51至2014/12/1814:31:52检测线路:PT变化:1电压等级:0.
38kVCT变化:1电压参数A相B相C相最大值平均值最小值95%值最大值平均值最小值95%值最大值平均值最小值95%值基波电压(kV)0.
22970.
22950.
22930.
22960.
22970.
22950.
22930.
22960.
22970.
22950.
22940.
22962至25次谐波电压含有率(%)20.
50.
418940.
340.
480.
490.
417850.
350.
470.
550.
445530.
350.
5330.
570.
336750.
190.
450.
50.
337650.
230.
450.
420.
303610.
180.
3940.
640.
500760.
40.
590.
610.
468840.
330.
580.
70.
517220.
350.
6452.
222.
031261.
92.
152.
412.
246752.
082.
382.
182.
038511.
792.
1460.
820.
629240.
360.
770.
810.
610330.
40.
780.
840.
581390.
330.
7771.
811.
59541.
331.
741.
751.
527851.
371.
651.
81.
619241.
361.
7480.
570.
380930.
240.
510.
570.
409830.
330.
510.
520.
352380.
190.
4790.
370.
282480.
20.
350.
550.
433870.
30.
520.
380.
284830.
190.
36100.
390.
255990.
190.
330.
420.
267720.
170.
350.
380.
257550.
170.
33110.
610.
518610.
430.
570.
510.
358340.
260.
450.
530.
456090.
320.
51120.
410.
285760.
180.
360.
370.
277050.
20.
330.
370.
270760.
170.
33130.
510.
374070.
280.
440.
450.
406590.
350.
440.
590.
515330.
380.
57140.
260.
207320.
170.
250.
260.
204110.
130.
240.
280.
214340.
130.
27150.
230.
183640.
130.
220.
250.
212480.
160.
240.
210.
157150.
110.
19160.
240.
171320.
120.
20.
230.
174570.
140.
20.
250.
178540.
130.
22170.
290.
206290.
130.
240.
280.
183050.
10.
230.
210.
157850.
10.
19180.
250.
179440.
130.
220.
210.
166420.
120.
190.
220.
161850.
130.
19190.
30.
195960.
120.
250.
40.
293610.
210.
330.
320.
265070.
210.
3200.
190.
133410.
090.
160.
160.
125930.
10.
150.
180.
142950.
110.
17210.
190.
141890.
110.
170.
210.
165360.
130.
20.
180.
134040.
10.
16220.
170.
130830.
10.
150.
160.
126030.
10.
150.
180.
134970.
10.
17230.
150.
111030.
090.
130.
150.
122980.
080.
140.
160.
121750.
090.
14240.
180.
149140.
110.
170.
180.
146160.
110.
170.
170.
133810.
110.
15250.
240.
16040.
10.
20.
260.
206520.
170.
240.
220.
176060.
120.
2电压总畸变率(%)3.
23.
011132.
773.
143.
333.
141132.
963.
273.
323.
031092.
743.
16电流参数A相B相C相最大值平均值最小值95%值最大值平均值最小值95%值最大值平均值最小值95%值基波电流(A)628600.
5566618626596.
4568616630602.
15306202至25次谐波电流含量(A)286.
8771.
1359.
3682.
3180.
6370.
1857.
1377.
2594.
5873.
6755.
6288.
08366.
3439.
4722.
4452.
8657.
5039.
3926.
9453.
0349.
3035.
7222.
4845.
46457.
4544.
6635.
3353.
3053.
4041.
9630.
5051.
0065.
1745.
8930.
5957.
975154.
44140.
07131.
02149.
28166.
92155.
33143.
96163.
75147.
37137.
40118.
52143.
64648.
9837.
0621.
0845.
5747.
9636.
2323.
6445.
5651.
4234.
3119.
1645.
58793.
5582.
4968.
7290.
5588.
7977.
9869.
7884.
6691.
7482.
2069.
1488.
74827.
0017.
3610.
8223.
8225.
5918.
4414.
5922.
8923.
3215.
909.
6121.
02916.
0011.
908.
2614.
5821.
2516.
9311.
2520.
1515.
3111.
417.
6114.
371014.
009.
176.
7711.
6515.
139.
696.
2912.
4013.
359.
246.
1811.
421117.
5215.
1712.
2416.
9915.
6611.
177.
7913.
7215.
2212.
958.
6914.
561212.
268.
625.
3210.
7611.
068.
346.
029.
8910.
978.
015.
169.
891313.
369.
556.
8511.
5111.
079.
748.
0410.
7514.
4612.
719.
2814.
04146.
885.
474.
316.
476.
815.
343.
606.
297.
365.
543.
556.
83155.
594.
423.
025.
236.
335.
264.
026.
084.
913.
892.
794.
68165.
353.
902.
864.
615.
304.
043.
164.
685.
584.
113.
085.
15176.
064.
142.
594.
975.
863.
932.
384.
934.
123.
282.
093.
88185.
033.
662.
534.
584.
183.
442.
343.
894.
313.
312.
443.
95196.
284.
032.
675.
237.
955.
924.
416.
636.
615.
394.
496.
06203.
492.
491.
793.
063.
102.
391.
732.
833.
352.
671.
923.
13213.
342.
572.
033.
113.
722.
902.
103.
433.
022.
421.
842.
87222.
942.
221.
612.
682.
742.
181.
732.
523.
262.
331.
662.
85232.
842.
081.
632.
593.
032.
331.
342.
793.
022.
161.
552.
69242.
852.
311.
722.
712.
842.
301.
692.
632.
702.
121.
652.
40253.
932.
521.
603.
163.
873.
152.
483.
603.
302.
631.
973.
044FlukeCorporation白城电厂测试应用案例Fluke.
Keepingyourworldupandrunning.
福禄克测试仪器(上海)有限公司客服热线:400-810-3435官方网址:www.
fluke.
com.
cn2019FlukeCorporation.
05/2019问题关于电压:电压波形基本为平滑的正弦波,畸变率较小大约2.
8%,符合国家5%以内的标准;电压有效值基本平稳,波动不大;电压三相平衡较好.
关于电流:电流波形已经不是正弦波,畸变较大,电流畸变率大约32.
3%左右,记录的数据显示,谐波电流在210A至220A,主要为2、3、4、5、7次谐波;其中5和7次谐波还是由于6脉冲整流设备导致的.
有源滤波器测试应用案例APPLICATIONNOTE用户基本情况某电信综合大楼配电系统由2台800kVA变压器供电,配电室供电系统设计为单母线分段.
电信业空调负载约占50%,考虑正值春季,负荷较小,空调未启动,现阶段只运行一台800kVA的变压器,联络柜开关闭合.
计划未来将老生产楼630kVA的供电变压器退出,老生产楼负荷切换到新配电室,由综合大楼供电.
变压器型号SB(B)9-800/10/0.
4,连接组别Dyn11,短路阻抗ΔU=5.
49%.
系统采用传统接触器投切电容无功补偿装置,每组电容器30kvar,共8组,总安装容量为240kvar,供配电系统见右图.
系统内UPS、整流电源、空调、变频器等非线性负荷产生的大量3、5、7、9、11、13次谐波电流注入电网;并联电容器与系统背景谐波电压存在串联谐振的可能,与谐波电流存在并联谐振的可能,系统中谐波问题十分严重;负荷的波动性使系统无功波动大,电压和功率因数不稳定;大量单相负荷功率随机变化使系统负序和零序问题也很突出.
上述电能质量问题经常造成通信设备故障,配电室无功补偿装置的8组接触器已烧毁3组,该类故障在上海电信、绍兴电信、郑州移动、北京网通、杭州联通时有发生,存在电网及通信安全隐患,也不利于节约能源.
APF投入运行前的电能质量测试分析使用F435II对某电信综合大楼配电系统的电能质量进行测试分析,结果如下:1.
APF投入运行前的电流波形与频谱正常工况下,0.
4kV总进线电流波形与频谱如图1和图2所示.
中性线电流频谱见图3.
图1:0.
4kV总进线电流波形图2:0.
4kV总进线电流频谱图3:中性线电流频谱2FlukeCorporation有源滤波器测试应用案例2.
APF投入运行前的电能质量参数注入系统的谐波电流h13579111315Ih(A)29014.
566.
760.
917.
49.
514.
56.
9HRI(%)1005.
023.
021.
06.
03.
55.
02.
4THDI=32.
73%,Ih=94.
92A,I=305.
14A基波负序电流和零序电流当IA=209.
5A、IB=301.
6A=222.
3A时基波正序电流I1,1=244.
4A基波负序电流I1,2=35.
7A基波负序电流比率RI1,2(%)=(35.
7/244.
4)*100=14.
6%基波零序电流I1,0=23.
0A基波零序电流比率RI1,0(%)=(23.
0/244.
4)*100=9.
4%零序谐波电流I3=14.
5A、I9=17.
4A、I15=6.
9A中性线电流IN,3=43.
5A,IN,9=52.
2A,IN,15=20.
7A,IN,1,0=69.
0A,IN=99.
0A中性线电流比率RIN(%)=(99.
0/226.
6)*100=43.
7%无功波动和功率因数当有功功率小于200kW时,无功功率变化范围为30kVar至-10kVar;平均功率因数为滞后0.
95或超前0.
99;无功电流小于44A.
治理方案――APF选型与安装1.
功能滤除谐波电流、减小负序电流、减小零序电流、动态无功补偿.
2.
APF选型与安装根据测试数据,总谐波电流为:无功电流小于44A,基波负序电流为36A,基波零序电流为23A.
APF装置总补偿电流:根据目前产品常规型号,在0.
4kV母线总进线处配置一台电流等级为120A、型号为QNAPF-4L380/120的有源滤波器.
120A三相四线APF单柜体尺寸为2200*800*800mm(高*宽*深),柜体为落地安装.
APF治理效果的测试评估1.
APF投入运行后的波形与频谱测试时,APF未开启不平衡补偿功能,APF投入运行后的波形与频谱如图所示:图4:APF投入运行后的0.
4kV总进线电流波图5:APF投入运行后的0.
4kV总进线电流频谱图6:APF投入后中性线电流频谱对比图3和图6,中性线上3次谐波电流由27A降至4.
9A,9次谐波电流由15.
4A降至6.
9A.
7次和11次谐波电流略有增大,其中7次谐波电流从2A增至7.
5A,11次谐波电流从1.
5A增至4.
7A.
这是由于APF装置每相各次谐波电流滤除效果不同,剩余各次谐波在中性线叠加的结果,同时装置在检测系统谐波时有一定的滞后,由于测量误差导致某些次谐波电流流入系统.
3FlukeCorporation有源滤波器测试应用案例2.
APF投入运行后的电能质量参数进行如下测试时,开启了APF的谐波、无功、负序和零序电流的综合补偿功能.
注入系统的谐波电流h13579111315Ih(A)2702.
22.
11.
81.
61.
51.
62.
7HRI(%)1000.
80.
80.
70.
60.
60.
51.
0THDI=1.
8%,Ih=4.
9A,I=270A基波负序电流和零序电流图3和图6,中性线上3次谐波电流由27A降至4.
9A,9次谐波电流由15.
4A降至6.
9A.
7次和11次谐波电流略有增大,其中7次谐波电流从2A增至7.
5A,11次谐波电流从1.
5A增至4.
7A.
这是由于APF装置每相各次谐波电流滤除效果不同,剩余各次谐波在中性线叠加的结果,同时装置在检测系统谐波时有一定的滞后,由于测量误差导致某些次谐波电流流入系统.
无功波动与功率因数APF投入后系统的无功波动范围小于10kvar,消除了超前补偿情况,功率因数保持在0.
99以上.
3.
APF投入运行后的电能质量参数进行如下测试时,开启了APF的谐波、无功、负序和零序电流的综合补偿功能.
注入系统的谐波电流h13579111315Ih(A)2702.
22.
11.
81.
61.
51.
62.
7HRI(%)1000.
80.
80.
70.
60.
60.
51.
0THDI=1.
8%,Ih=4.
9A,I=270A基波负序电流和零序电流图3和图6,中性线上3次谐波电流由27A降至4.
9A,9次谐波电流由15.
4A降至6.
9A.
7次和11次谐波电流略有增大,其中7次谐波电流从2A增至7.
5A,11次谐波电流从1.
5A增至4.
7A.
这是由于APF装置每相各次谐波电流滤除效果不同,剩余各次谐波在中性线叠加的结果,同时装置在检测系统谐波时有一定的滞后,由于测量误差导致某些次谐波电流流入系统.
无功波动与功率因数APF投入后系统的无功波动范围小于10kvar,消除了超前补偿情况,功率因数保持在0.
99以上.
APF投入前后电能质量对比参数符号单位投入前投入后改善系数测量值有效值测量值有效值βAPF基波电流HRI1%-I1=290A-I1=270A0.
9313次谐波电流HRI3%5.
0I3=14.
5A0.
8I3=2.
16A0.
1495次谐波电流HRI5%23.
0I5=66.
7A0.
8I5=2.
1A0.
0317次谐波电流HRI7%21.
0I7=60.
9A0.
7I7=1.
8A0.
0299次谐波电流HRI9%6.
0I9=17.
4A0.
6I9=1.
6A0.
09211次谐波电流HRI11%3.
3I11=9.
5A0.
6I11=1.
5A0.
15913次谐波电流HRI13%5.
0I13=14.
5A0.
5I13=1.
6A0.
11015次谐波电流HRI15%2.
4I15=6.
9A1.
0I15=2.
9A0.
420畸变率THDI%32.
7IH=94.
92A1.
8IH=4.
9A0.
052参数符号单位投入前投入后改善系数测量值有效值测量值有效值βAPF基波负序电流比率RI1,214.
6I1,1=244.
4A0.
52I1,1=229.
1A0.
937基波零序电流比率RI1,09.
4I1,0=13.
0A1.
7I1,0=3.
9A0.
300中性线电流比率RIN43.
7IN=99.
0A7.
3IN=16.
5A0.
167无功波动范围QmaxQminkvar+50-10p<200MW+100p<200MW0.
20基波功率因数λ1滞后0.
95/超前0.
99I1=290A0.
99I1=270A-非正弦波功率因数λ0.
95-0.
99-1.
04变压器负载电流ILA305.
1-270.
0-0.
88变压器额定电流IEA1155-变压器负载率ηT%26.
4228.
380.
884FlukeCorporation有源滤波器测试应用案例Fluke.
Keepingyourworldupandrunning.
福禄克测试仪器(上海)有限公司客服热线:400-810-3435官方网址:www.
fluke.
com.
cn2019FlukeCorporation.
05/2019经济效益评估1.
提高了系统运行的安全性和可靠性APF投运后,装置采用谐波治理及无功优化,运行方式灵活、可靠、安全性高,谐波污染情况得到有效治理,消除了配电线缆、变压器发热、通话质量下降、空气开关误动作、发电机喘振等不良后果;保障补偿装置正常运行,有效杜绝了电源、传输、数据等设备的不明故障,不存在谐波电压放大与谐波电流过载情况;保护系统内设备运行安全,最终保障供电及通信安全.
2.
降低了系统的线路损耗APF投运后,谐波电流的减小降低了线路的谐波损耗,无功电流、负序电流、零序电流的减小降低了基波线路损耗3.
提高了变压器的带载系数,降低了扩容投资和设备运行费用由表3的数据,测试工况下APF投入运行后变压器的负载率为APF投入运行前的88%,即变压器带载系数提高了12%,从而带来因系统扩容而增配开关柜投资的效益.
4.
避免力率调整电费罚款,并获得奖励电费波动型和非线性负荷将影响功率因数,采用APF有源电力滤波装置,具备无功跟踪补偿功能,会获得更多奖励电费.
5.
提高了无功补偿电容器运行可靠性,降低了补偿电容器的运行费用电容器在谐波环境下极易发生损坏且存在投切不上的故障,导致功率因数恶化.
对谐波引起的电气设备损坏事故统计,电容器占40%.
在高含量谐波未进行治理的工况下,运行3年后,75%的电容补偿装置均将发生漏油、胀肚等损坏现象.
目前所使用240kvar传统电容柜市场售价约4万,APF滤除系统内谐波,保障电容器装置正常投切,免除电容器更换投资和维修费用,可减少电容柜维护费用3万元/年左右.
ZLRS上海工厂配电网电能质量测试分析报告1.
项目背景ZLRS与FLUKE公司有意向进行工厂预测性维护方面的合作,希望FLUKE公司给其提供相应测试解决方案,并指定ZLRS上海工厂作为试点企业.
为此FLUKE公司组织有关技术人员,于2014年11月利用FLUKE435-II电能质量测试分析仪对ZLRS融氏上海工厂的配电网0.
38kV低压配电系统进行了电能质量测试与分析.
通过检测,展示了FLUKE435-II电能质量测试分析仪对工厂配电网电能质量测试与分析的能力.
2.
测试概况测试点见表1.
表1ZLRS上海工厂测试点分布序号测试点1年产10万吨F55果葡糖浆项目(1#变压器)配电站2.
1配电线路图如下:2.
2测试仪器FLUKE435-II高级电能质量分析仪2.
3测试时间2014年11月21日3依据标准GB/T14549-93电能质量公用电网谐波GB/T12325-2008电能质量供电电压偏差GB/T15945-2008电能质量电力系统频率偏差GB/T12326-2008电能质量电压波动和闪变GB/T15543-2008电能质量三相电压不平衡4数据分析、存在问题与建议解决方案4.
11#变压器配电站0.
38kV母线电压和总进线电流测试分析4.
1.
1测试说明此测试点位于工厂1#变压器0.
38kV电压母线和总进线电流处,通过测试可以掌握该段0.
38kV母线的电能质量状况.
测试点下游负载包括大量的进料泵、出料泵、计量泵和水泵等工艺设备,其中部分加装了变频器用于工艺流程控制.
4.
1.
2测试分析结果测试工况下1#变压器0.
38kV母线电压和馈线总电流测试分析结果如下:电压电流趋势图电压谐波柱状图电流谐波柱状图表21#变压器0.
38kV母线电压谐波测试分析结果(A相为例)表31#变压器0.
38kV馈线总电流谐波测试分析结果(B相为例)参数A相限值最大值平均值最小值95%值结论基波电压(kV)224.
70223.
59222.
00224.
40——2至50次谐波电压含有率(%)20.
100.
040.
020.
06合格2.
0030.
200.
130.
100.
15合格4.
0040.
030.
010.
000.
02合格2.
0051.
471.
230.
901.
40合格4.
0060.
080.
020.
010.
03合格2.
0070.
890.
660.
520.
79合格4.
0080.
060.
020.
000.
03合格2.
0090.
070.
040.
010.
05合格4.
00100.
020.
010.
000.
01合格2.
00110.
430.
250.
110.
34合格4.
00120.
020.
000.
000.
01合格2.
00130.
240.
130.
040.
19合格4.
00140.
020.
010.
000.
01合格2.
00150.
060.
030.
010.
05合格4.
00160.
020.
010.
000.
01合格2.
00170.
190.
130.
070.
17合格4.
00180.
010.
010.
000.
01合格2.
00190.
190.
150.
100.
18合格4.
00200.
010.
000.
000.
01合格2.
00210.
050.
030.
020.
04合格4.
00220.
010.
000.
000.
01合格2.
00230.
110.
060.
030.
08合格4.
00240.
010.
010.
000.
01合格2.
00250.
160.
130.
090.
15合格4.
00260.
000.
000.
000.
00合格2.
00270.
000.
000.
000.
00合格4.
00280.
000.
000.
000.
00合格2.
00290.
000.
000.
000.
00合格4.
00300.
000.
000.
000.
00合格2.
00310.
000.
000.
000.
00合格4.
00320.
000.
000.
000.
00合格2.
00330.
000.
000.
000.
00合格4.
00340.
000.
000.
000.
00合格2.
00350.
000.
000.
000.
00合格4.
00360.
000.
000.
000.
00合格2.
00370.
000.
000.
000.
00合格4.
00380.
000.
000.
000.
00合格2.
00390.
000.
000.
000.
00合格4.
00400.
000.
000.
000.
00合格2.
00410.
000.
000.
000.
00合格4.
00420.
000.
000.
000.
00合格2.
00430.
000.
000.
000.
00合格4.
00440.
000.
000.
000.
00合格2.
00450.
000.
000.
000.
00合格4.
00460.
000.
000.
000.
00合格2.
00470.
000.
000.
000.
00合格4.
00480.
000.
000.
000.
00合格2.
00490.
000.
000.
000.
00合格4.
00500.
000.
000.
000.
00合格2.
00电压总畸变率(%)1.
731.
471.
191.
63合格5.
00短时间闪变(1)0.
170.
130.
000.
17——长时间闪变(1)0.
000.
000.
000.
00合格1.
00参数A相限值最大值平均值最小值95%值结论基波电压(kV)224.
70223.
59222.
00224.
40——2至50次谐波电压含有率(%)21.
810.
490.
180.
80合格39.
0035.
132.
561.
563.
14合格31.
0042.
290.
900.
151.
48合格19.
50537.
2918.
2113.
6721.
59合格31.
0060.
720.
270.
080.
39合格13.
00730.
6216.
0712.
4518.
33合格22.
0080.
600.
260.
130.
34合格9.
5091.
540.
530.
310.
66合格10.
50100.
340.
110.
050.
17合格8.
00118.
324.
823.
195.
75合格14.
00120.
230.
070.
030.
09合格6.
50132.
901.
360.
411.
94合格12.
00140.
190.
060.
030.
11合格5.
50150.
600.
300.
110.
42合格6.
00160.
200.
070.
030.
13合格4.
85173.
852.
081.
392.
53合格9.
00180.
130.
040.
020.
06合格4.
30192.
731.
630.
951.
98合格8.
00200.
150.
050.
030.
08合格3.
90210.
760.
390.
240.
46合格4.
45220.
130.
060.
030.
08合格3.
55231.
100.
720.
390.
91合格7.
00240.
160.
060.
030.
08合格3.
25251.
410.
960.
731.
09合格6.
00260.
000.
000.
000.
00合格1.
65270.
000.
000.
000.
00合格3.
50280.
000.
000.
000.
00合格1.
65290.
000.
000.
000.
00合格3.
50300.
000.
000.
000.
00合格1.
65310.
000.
000.
000.
00合格3.
50320.
000.
000.
000.
00合格1.
65330.
000.
000.
000.
00合格3.
50340.
000.
000.
000.
00合格1.
65350.
000.
000.
000.
00合格3.
50360.
000.
000.
000.
00合格1.
65370.
000.
000.
000.
00合格3.
50380.
000.
000.
000.
00合格1.
65390.
000.
000.
000.
00合格3.
50400.
000.
000.
000.
00合格1.
65410.
000.
000.
000.
00合格3.
50420.
000.
000.
000.
00合格1.
65430.
000.
000.
000.
00合格3.
50440.
000.
000.
000.
00合格1.
65450.
000.
000.
000.
00合格3.
50460.
000.
000.
000.
00合格1.
65470.
000.
000.
000.
00合格3.
50480.
000.
000.
000.
00合格1.
65490.
000.
000.
000.
00合格3.
50500.
000.
000.
000.
00合格1.
65电压矢量图表42#0.
38kV母线其他电能质量参数分析结果参数最大值平均值最小值95%值结论限值电压总畸变率(%)1.
731.
471.
191.
63合格5.
00短时间闪变(1)0.
170.
130.
000.
17——长时间闪变(1)0.
000.
000.
000.
00合格1.
00负序电压不平衡度(%)0.
210.
020.
000.
04合格2.
00有功功率(kW)154.
40107.
5290.
57119.
17——频率偏差(Hz)50.
0350.
0049.
96±0.
03合格±2.
00从以上可以看出:在测试工况下,1#变压器0.
38kV母线电压偏差、电压总谐波畸变率和各次谐波电压含有率、负序电压和电压闪变均满足国标标准要求.
但1#变压器0.
38kV谐波电流偏高,5次和7次谐波电流的95%概率大值已经接近限值.
这主要是由于馈线下大量的变频器产生了5次和7次谐波电流,并注入系统所造成.
4.
2存在问题与解决方案(1)存在问题1#变压器0.
38kV母线馈线电流的时域波形下图所示.
(2)谐波的危害1)对通信线路的影响:谐波会对邻近的通信系统产生干扰,引进噪声,降低通信质量,甚至造成故障.
2)对机房安全的影响:谐波会引起局部的并联谐振和串联谐振,导致供电的安全性严重下降,谐振会导致电容柜电容及保护元器件、母排烧毁.
通过谐波治理,可降低发生故障概率.
3)对变压器的影响:变压器由于过大的谐波电流而产生附加损耗,从而引起过热,使绝缘介质老化加速,导致绝缘损坏.
由左图可以看出1#变压器馈线电流的时域波形已经严重畸变了,这是由于变频器的6脉冲整流电路所产生的较为严重的谐波问题.
4)对电力电容器的影响:电力电容器的容性阻抗特性,以及阻抗和频率成反比的特性,使得电容器容易吸收谐波电流而引起过载发热;容易构成谐波谐振,使电容器发热导致绝缘击穿的故障增多.
5)对断路器的影响:谐波电流的发热作用大于有效值相等的工频电流,能降低热元件的发热动作电流.
因此谐波含量较高的电流能使断路器的开断能力降低.
因此加大了断路器容量的配置.
6)对继电保护的影响:使低压配电系统低压进线柜的电压保护由于相位变化而误动或拒动.
7)对电缆线的影响:在电力系统中,因为趋肤效应,高的谐波频率增加了导线的谐波电阻.
因此谐波电流会增加线路损耗,并降低线路的传输能力.
此外谐波还可能引起浸渍绝缘局部放电,加速电缆绝缘老化,缩短电缆的使用寿命.
8)对电度表的影响:如果加于电度表的电压、电流的波形为非正弦波,使工作磁通的波形变为非正弦波,任何非正弦波均可分解为一系列高次谐波,同频高次谐波磁通之间相互作用会产生附加力矩,因而引起附加误差,甚至造成计量混乱.
(3)建议解决方案由表4可以计算出配电馈线谐波电流含量约为40A,考虑到经济性,可以在1#变压器0.
38kV母线靠近馈线附近设置30A有源滤波器(APF),以滤除变频器产生的75%的谐波电流.
不过此次测试并非在满载工况下,因此还需要进一步检测并分析,以了解负载状况,给出最佳的解决方案.
测试时负载正常开启,负载主要为脱硫设备、电机.
客户职位与职责:检修维护部电气专工客户痛点:需要对厂内配电系统的电能质量进行监督和评估,防止电能质量引起的内部电气故障.
测试接线图现场测试接线示意图测试点位置0.
4KV负载脱硫设备电机10KV测试点2FlukeCorporation白城电厂测试应用案例测试结果电压质量――电压波形图电压质量――电压总畸变率电压质量――电压不平衡电流质量――电流波形图电流质量――电流总畸变率3FlukeCorporation白城电厂测试应用案例分析:电能质量统计报表监测位置:低压总进线监测时间:2014/12/1814:26:51至2014/12/1814:31:52检测线路:PT变化:1电压等级:0.
38kVCT变化:1电压参数A相B相C相最大值平均值最小值95%值最大值平均值最小值95%值最大值平均值最小值95%值基波电压(kV)0.
22970.
22950.
22930.
22960.
22970.
22950.
22930.
22960.
22970.
22950.
22940.
22962至25次谐波电压含有率(%)20.
50.
418940.
340.
480.
490.
417850.
350.
470.
550.
445530.
350.
5330.
570.
336750.
190.
450.
50.
337650.
230.
450.
420.
303610.
180.
3940.
640.
500760.
40.
590.
610.
468840.
330.
580.
70.
517220.
350.
6452.
222.
031261.
92.
152.
412.
246752.
082.
382.
182.
038511.
792.
1460.
820.
629240.
360.
770.
810.
610330.
40.
780.
840.
581390.
330.
7771.
811.
59541.
331.
741.
751.
527851.
371.
651.
81.
619241.
361.
7480.
570.
380930.
240.
510.
570.
409830.
330.
510.
520.
352380.
190.
4790.
370.
282480.
20.
350.
550.
433870.
30.
520.
380.
284830.
190.
36100.
390.
255990.
190.
330.
420.
267720.
170.
350.
380.
257550.
170.
33110.
610.
518610.
430.
570.
510.
358340.
260.
450.
530.
456090.
320.
51120.
410.
285760.
180.
360.
370.
277050.
20.
330.
370.
270760.
170.
33130.
510.
374070.
280.
440.
450.
406590.
350.
440.
590.
515330.
380.
57140.
260.
207320.
170.
250.
260.
204110.
130.
240.
280.
214340.
130.
27150.
230.
183640.
130.
220.
250.
212480.
160.
240.
210.
157150.
110.
19160.
240.
171320.
120.
20.
230.
174570.
140.
20.
250.
178540.
130.
22170.
290.
206290.
130.
240.
280.
183050.
10.
230.
210.
157850.
10.
19180.
250.
179440.
130.
220.
210.
166420.
120.
190.
220.
161850.
130.
19190.
30.
195960.
120.
250.
40.
293610.
210.
330.
320.
265070.
210.
3200.
190.
133410.
090.
160.
160.
125930.
10.
150.
180.
142950.
110.
17210.
190.
141890.
110.
170.
210.
165360.
130.
20.
180.
134040.
10.
16220.
170.
130830.
10.
150.
160.
126030.
10.
150.
180.
134970.
10.
17230.
150.
111030.
090.
130.
150.
122980.
080.
140.
160.
121750.
090.
14240.
180.
149140.
110.
170.
180.
146160.
110.
170.
170.
133810.
110.
15250.
240.
16040.
10.
20.
260.
206520.
170.
240.
220.
176060.
120.
2电压总畸变率(%)3.
23.
011132.
773.
143.
333.
141132.
963.
273.
323.
031092.
743.
16电流参数A相B相C相最大值平均值最小值95%值最大值平均值最小值95%值最大值平均值最小值95%值基波电流(A)628600.
5566618626596.
4568616630602.
15306202至25次谐波电流含量(A)286.
8771.
1359.
3682.
3180.
6370.
1857.
1377.
2594.
5873.
6755.
6288.
08366.
3439.
4722.
4452.
8657.
5039.
3926.
9453.
0349.
3035.
7222.
4845.
46457.
4544.
6635.
3353.
3053.
4041.
9630.
5051.
0065.
1745.
8930.
5957.
975154.
44140.
07131.
02149.
28166.
92155.
33143.
96163.
75147.
37137.
40118.
52143.
64648.
9837.
0621.
0845.
5747.
9636.
2323.
6445.
5651.
4234.
3119.
1645.
58793.
5582.
4968.
7290.
5588.
7977.
9869.
7884.
6691.
7482.
2069.
1488.
74827.
0017.
3610.
8223.
8225.
5918.
4414.
5922.
8923.
3215.
909.
6121.
02916.
0011.
908.
2614.
5821.
2516.
9311.
2520.
1515.
3111.
417.
6114.
371014.
009.
176.
7711.
6515.
139.
696.
2912.
4013.
359.
246.
1811.
421117.
5215.
1712.
2416.
9915.
6611.
177.
7913.
7215.
2212.
958.
6914.
561212.
268.
625.
3210.
7611.
068.
346.
029.
8910.
978.
015.
169.
891313.
369.
556.
8511.
5111.
079.
748.
0410.
7514.
4612.
719.
2814.
04146.
885.
474.
316.
476.
815.
343.
606.
297.
365.
543.
556.
83155.
594.
423.
025.
236.
335.
264.
026.
084.
913.
892.
794.
68165.
353.
902.
864.
615.
304.
043.
164.
685.
584.
113.
085.
15176.
064.
142.
594.
975.
863.
932.
384.
934.
123.
282.
093.
88185.
033.
662.
534.
584.
183.
442.
343.
894.
313.
312.
443.
95196.
284.
032.
675.
237.
955.
924.
416.
636.
615.
394.
496.
06203.
492.
491.
793.
063.
102.
391.
732.
833.
352.
671.
923.
13213.
342.
572.
033.
113.
722.
902.
103.
433.
022.
421.
842.
87222.
942.
221.
612.
682.
742.
181.
732.
523.
262.
331.
662.
85232.
842.
081.
632.
593.
032.
331.
342.
793.
022.
161.
552.
69242.
852.
311.
722.
712.
842.
301.
692.
632.
702.
121.
652.
40253.
932.
521.
603.
163.
873.
152.
483.
603.
302.
631.
973.
044FlukeCorporation白城电厂测试应用案例Fluke.
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fluke.
com.
cn2019FlukeCorporation.
05/2019问题关于电压:电压波形基本为平滑的正弦波,畸变率较小大约2.
8%,符合国家5%以内的标准;电压有效值基本平稳,波动不大;电压三相平衡较好.
关于电流:电流波形已经不是正弦波,畸变较大,电流畸变率大约32.
3%左右,记录的数据显示,谐波电流在210A至220A,主要为2、3、4、5、7次谐波;其中5和7次谐波还是由于6脉冲整流设备导致的.
有源滤波器测试应用案例APPLICATIONNOTE用户基本情况某电信综合大楼配电系统由2台800kVA变压器供电,配电室供电系统设计为单母线分段.
电信业空调负载约占50%,考虑正值春季,负荷较小,空调未启动,现阶段只运行一台800kVA的变压器,联络柜开关闭合.
计划未来将老生产楼630kVA的供电变压器退出,老生产楼负荷切换到新配电室,由综合大楼供电.
变压器型号SB(B)9-800/10/0.
4,连接组别Dyn11,短路阻抗ΔU=5.
49%.
系统采用传统接触器投切电容无功补偿装置,每组电容器30kvar,共8组,总安装容量为240kvar,供配电系统见右图.
系统内UPS、整流电源、空调、变频器等非线性负荷产生的大量3、5、7、9、11、13次谐波电流注入电网;并联电容器与系统背景谐波电压存在串联谐振的可能,与谐波电流存在并联谐振的可能,系统中谐波问题十分严重;负荷的波动性使系统无功波动大,电压和功率因数不稳定;大量单相负荷功率随机变化使系统负序和零序问题也很突出.
上述电能质量问题经常造成通信设备故障,配电室无功补偿装置的8组接触器已烧毁3组,该类故障在上海电信、绍兴电信、郑州移动、北京网通、杭州联通时有发生,存在电网及通信安全隐患,也不利于节约能源.
APF投入运行前的电能质量测试分析使用F435II对某电信综合大楼配电系统的电能质量进行测试分析,结果如下:1.
APF投入运行前的电流波形与频谱正常工况下,0.
4kV总进线电流波形与频谱如图1和图2所示.
中性线电流频谱见图3.
图1:0.
4kV总进线电流波形图2:0.
4kV总进线电流频谱图3:中性线电流频谱2FlukeCorporation有源滤波器测试应用案例2.
APF投入运行前的电能质量参数注入系统的谐波电流h13579111315Ih(A)29014.
566.
760.
917.
49.
514.
56.
9HRI(%)1005.
023.
021.
06.
03.
55.
02.
4THDI=32.
73%,Ih=94.
92A,I=305.
14A基波负序电流和零序电流当IA=209.
5A、IB=301.
6A=222.
3A时基波正序电流I1,1=244.
4A基波负序电流I1,2=35.
7A基波负序电流比率RI1,2(%)=(35.
7/244.
4)*100=14.
6%基波零序电流I1,0=23.
0A基波零序电流比率RI1,0(%)=(23.
0/244.
4)*100=9.
4%零序谐波电流I3=14.
5A、I9=17.
4A、I15=6.
9A中性线电流IN,3=43.
5A,IN,9=52.
2A,IN,15=20.
7A,IN,1,0=69.
0A,IN=99.
0A中性线电流比率RIN(%)=(99.
0/226.
6)*100=43.
7%无功波动和功率因数当有功功率小于200kW时,无功功率变化范围为30kVar至-10kVar;平均功率因数为滞后0.
95或超前0.
99;无功电流小于44A.
治理方案――APF选型与安装1.
功能滤除谐波电流、减小负序电流、减小零序电流、动态无功补偿.
2.
APF选型与安装根据测试数据,总谐波电流为:无功电流小于44A,基波负序电流为36A,基波零序电流为23A.
APF装置总补偿电流:根据目前产品常规型号,在0.
4kV母线总进线处配置一台电流等级为120A、型号为QNAPF-4L380/120的有源滤波器.
120A三相四线APF单柜体尺寸为2200*800*800mm(高*宽*深),柜体为落地安装.
APF治理效果的测试评估1.
APF投入运行后的波形与频谱测试时,APF未开启不平衡补偿功能,APF投入运行后的波形与频谱如图所示:图4:APF投入运行后的0.
4kV总进线电流波图5:APF投入运行后的0.
4kV总进线电流频谱图6:APF投入后中性线电流频谱对比图3和图6,中性线上3次谐波电流由27A降至4.
9A,9次谐波电流由15.
4A降至6.
9A.
7次和11次谐波电流略有增大,其中7次谐波电流从2A增至7.
5A,11次谐波电流从1.
5A增至4.
7A.
这是由于APF装置每相各次谐波电流滤除效果不同,剩余各次谐波在中性线叠加的结果,同时装置在检测系统谐波时有一定的滞后,由于测量误差导致某些次谐波电流流入系统.
3FlukeCorporation有源滤波器测试应用案例2.
APF投入运行后的电能质量参数进行如下测试时,开启了APF的谐波、无功、负序和零序电流的综合补偿功能.
注入系统的谐波电流h13579111315Ih(A)2702.
22.
11.
81.
61.
51.
62.
7HRI(%)1000.
80.
80.
70.
60.
60.
51.
0THDI=1.
8%,Ih=4.
9A,I=270A基波负序电流和零序电流图3和图6,中性线上3次谐波电流由27A降至4.
9A,9次谐波电流由15.
4A降至6.
9A.
7次和11次谐波电流略有增大,其中7次谐波电流从2A增至7.
5A,11次谐波电流从1.
5A增至4.
7A.
这是由于APF装置每相各次谐波电流滤除效果不同,剩余各次谐波在中性线叠加的结果,同时装置在检测系统谐波时有一定的滞后,由于测量误差导致某些次谐波电流流入系统.
无功波动与功率因数APF投入后系统的无功波动范围小于10kvar,消除了超前补偿情况,功率因数保持在0.
99以上.
3.
APF投入运行后的电能质量参数进行如下测试时,开启了APF的谐波、无功、负序和零序电流的综合补偿功能.
注入系统的谐波电流h13579111315Ih(A)2702.
22.
11.
81.
61.
51.
62.
7HRI(%)1000.
80.
80.
70.
60.
60.
51.
0THDI=1.
8%,Ih=4.
9A,I=270A基波负序电流和零序电流图3和图6,中性线上3次谐波电流由27A降至4.
9A,9次谐波电流由15.
4A降至6.
9A.
7次和11次谐波电流略有增大,其中7次谐波电流从2A增至7.
5A,11次谐波电流从1.
5A增至4.
7A.
这是由于APF装置每相各次谐波电流滤除效果不同,剩余各次谐波在中性线叠加的结果,同时装置在检测系统谐波时有一定的滞后,由于测量误差导致某些次谐波电流流入系统.
无功波动与功率因数APF投入后系统的无功波动范围小于10kvar,消除了超前补偿情况,功率因数保持在0.
99以上.
APF投入前后电能质量对比参数符号单位投入前投入后改善系数测量值有效值测量值有效值βAPF基波电流HRI1%-I1=290A-I1=270A0.
9313次谐波电流HRI3%5.
0I3=14.
5A0.
8I3=2.
16A0.
1495次谐波电流HRI5%23.
0I5=66.
7A0.
8I5=2.
1A0.
0317次谐波电流HRI7%21.
0I7=60.
9A0.
7I7=1.
8A0.
0299次谐波电流HRI9%6.
0I9=17.
4A0.
6I9=1.
6A0.
09211次谐波电流HRI11%3.
3I11=9.
5A0.
6I11=1.
5A0.
15913次谐波电流HRI13%5.
0I13=14.
5A0.
5I13=1.
6A0.
11015次谐波电流HRI15%2.
4I15=6.
9A1.
0I15=2.
9A0.
420畸变率THDI%32.
7IH=94.
92A1.
8IH=4.
9A0.
052参数符号单位投入前投入后改善系数测量值有效值测量值有效值βAPF基波负序电流比率RI1,214.
6I1,1=244.
4A0.
52I1,1=229.
1A0.
937基波零序电流比率RI1,09.
4I1,0=13.
0A1.
7I1,0=3.
9A0.
300中性线电流比率RIN43.
7IN=99.
0A7.
3IN=16.
5A0.
167无功波动范围QmaxQminkvar+50-10p<200MW+100p<200MW0.
20基波功率因数λ1滞后0.
95/超前0.
99I1=290A0.
99I1=270A-非正弦波功率因数λ0.
95-0.
99-1.
04变压器负载电流ILA305.
1-270.
0-0.
88变压器额定电流IEA1155-变压器负载率ηT%26.
4228.
380.
884FlukeCorporation有源滤波器测试应用案例Fluke.
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cn2019FlukeCorporation.
05/2019经济效益评估1.
提高了系统运行的安全性和可靠性APF投运后,装置采用谐波治理及无功优化,运行方式灵活、可靠、安全性高,谐波污染情况得到有效治理,消除了配电线缆、变压器发热、通话质量下降、空气开关误动作、发电机喘振等不良后果;保障补偿装置正常运行,有效杜绝了电源、传输、数据等设备的不明故障,不存在谐波电压放大与谐波电流过载情况;保护系统内设备运行安全,最终保障供电及通信安全.
2.
降低了系统的线路损耗APF投运后,谐波电流的减小降低了线路的谐波损耗,无功电流、负序电流、零序电流的减小降低了基波线路损耗3.
提高了变压器的带载系数,降低了扩容投资和设备运行费用由表3的数据,测试工况下APF投入运行后变压器的负载率为APF投入运行前的88%,即变压器带载系数提高了12%,从而带来因系统扩容而增配开关柜投资的效益.
4.
避免力率调整电费罚款,并获得奖励电费波动型和非线性负荷将影响功率因数,采用APF有源电力滤波装置,具备无功跟踪补偿功能,会获得更多奖励电费.
5.
提高了无功补偿电容器运行可靠性,降低了补偿电容器的运行费用电容器在谐波环境下极易发生损坏且存在投切不上的故障,导致功率因数恶化.
对谐波引起的电气设备损坏事故统计,电容器占40%.
在高含量谐波未进行治理的工况下,运行3年后,75%的电容补偿装置均将发生漏油、胀肚等损坏现象.
目前所使用240kvar传统电容柜市场售价约4万,APF滤除系统内谐波,保障电容器装置正常投切,免除电容器更换投资和维修费用,可减少电容柜维护费用3万元/年左右.
ZLRS上海工厂配电网电能质量测试分析报告1.
项目背景ZLRS与FLUKE公司有意向进行工厂预测性维护方面的合作,希望FLUKE公司给其提供相应测试解决方案,并指定ZLRS上海工厂作为试点企业.
为此FLUKE公司组织有关技术人员,于2014年11月利用FLUKE435-II电能质量测试分析仪对ZLRS融氏上海工厂的配电网0.
38kV低压配电系统进行了电能质量测试与分析.
通过检测,展示了FLUKE435-II电能质量测试分析仪对工厂配电网电能质量测试与分析的能力.
2.
测试概况测试点见表1.
表1ZLRS上海工厂测试点分布序号测试点1年产10万吨F55果葡糖浆项目(1#变压器)配电站2.
1配电线路图如下:2.
2测试仪器FLUKE435-II高级电能质量分析仪2.
3测试时间2014年11月21日3依据标准GB/T14549-93电能质量公用电网谐波GB/T12325-2008电能质量供电电压偏差GB/T15945-2008电能质量电力系统频率偏差GB/T12326-2008电能质量电压波动和闪变GB/T15543-2008电能质量三相电压不平衡4数据分析、存在问题与建议解决方案4.
11#变压器配电站0.
38kV母线电压和总进线电流测试分析4.
1.
1测试说明此测试点位于工厂1#变压器0.
38kV电压母线和总进线电流处,通过测试可以掌握该段0.
38kV母线的电能质量状况.
测试点下游负载包括大量的进料泵、出料泵、计量泵和水泵等工艺设备,其中部分加装了变频器用于工艺流程控制.
4.
1.
2测试分析结果测试工况下1#变压器0.
38kV母线电压和馈线总电流测试分析结果如下:电压电流趋势图电压谐波柱状图电流谐波柱状图表21#变压器0.
38kV母线电压谐波测试分析结果(A相为例)表31#变压器0.
38kV馈线总电流谐波测试分析结果(B相为例)参数A相限值最大值平均值最小值95%值结论基波电压(kV)224.
70223.
59222.
00224.
40——2至50次谐波电压含有率(%)20.
100.
040.
020.
06合格2.
0030.
200.
130.
100.
15合格4.
0040.
030.
010.
000.
02合格2.
0051.
471.
230.
901.
40合格4.
0060.
080.
020.
010.
03合格2.
0070.
890.
660.
520.
79合格4.
0080.
060.
020.
000.
03合格2.
0090.
070.
040.
010.
05合格4.
00100.
020.
010.
000.
01合格2.
00110.
430.
250.
110.
34合格4.
00120.
020.
000.
000.
01合格2.
00130.
240.
130.
040.
19合格4.
00140.
020.
010.
000.
01合格2.
00150.
060.
030.
010.
05合格4.
00160.
020.
010.
000.
01合格2.
00170.
190.
130.
070.
17合格4.
00180.
010.
010.
000.
01合格2.
00190.
190.
150.
100.
18合格4.
00200.
010.
000.
000.
01合格2.
00210.
050.
030.
020.
04合格4.
00220.
010.
000.
000.
01合格2.
00230.
110.
060.
030.
08合格4.
00240.
010.
010.
000.
01合格2.
00250.
160.
130.
090.
15合格4.
00260.
000.
000.
000.
00合格2.
00270.
000.
000.
000.
00合格4.
00280.
000.
000.
000.
00合格2.
00290.
000.
000.
000.
00合格4.
00300.
000.
000.
000.
00合格2.
00310.
000.
000.
000.
00合格4.
00320.
000.
000.
000.
00合格2.
00330.
000.
000.
000.
00合格4.
00340.
000.
000.
000.
00合格2.
00350.
000.
000.
000.
00合格4.
00360.
000.
000.
000.
00合格2.
00370.
000.
000.
000.
00合格4.
00380.
000.
000.
000.
00合格2.
00390.
000.
000.
000.
00合格4.
00400.
000.
000.
000.
00合格2.
00410.
000.
000.
000.
00合格4.
00420.
000.
000.
000.
00合格2.
00430.
000.
000.
000.
00合格4.
00440.
000.
000.
000.
00合格2.
00450.
000.
000.
000.
00合格4.
00460.
000.
000.
000.
00合格2.
00470.
000.
000.
000.
00合格4.
00480.
000.
000.
000.
00合格2.
00490.
000.
000.
000.
00合格4.
00500.
000.
000.
000.
00合格2.
00电压总畸变率(%)1.
731.
471.
191.
63合格5.
00短时间闪变(1)0.
170.
130.
000.
17——长时间闪变(1)0.
000.
000.
000.
00合格1.
00参数A相限值最大值平均值最小值95%值结论基波电压(kV)224.
70223.
59222.
00224.
40——2至50次谐波电压含有率(%)21.
810.
490.
180.
80合格39.
0035.
132.
561.
563.
14合格31.
0042.
290.
900.
151.
48合格19.
50537.
2918.
2113.
6721.
59合格31.
0060.
720.
270.
080.
39合格13.
00730.
6216.
0712.
4518.
33合格22.
0080.
600.
260.
130.
34合格9.
5091.
540.
530.
310.
66合格10.
50100.
340.
110.
050.
17合格8.
00118.
324.
823.
195.
75合格14.
00120.
230.
070.
030.
09合格6.
50132.
901.
360.
411.
94合格12.
00140.
190.
060.
030.
11合格5.
50150.
600.
300.
110.
42合格6.
00160.
200.
070.
030.
13合格4.
85173.
852.
081.
392.
53合格9.
00180.
130.
040.
020.
06合格4.
30192.
731.
630.
951.
98合格8.
00200.
150.
050.
030.
08合格3.
90210.
760.
390.
240.
46合格4.
45220.
130.
060.
030.
08合格3.
55231.
100.
720.
390.
91合格7.
00240.
160.
060.
030.
08合格3.
25251.
410.
960.
731.
09合格6.
00260.
000.
000.
000.
00合格1.
65270.
000.
000.
000.
00合格3.
50280.
000.
000.
000.
00合格1.
65290.
000.
000.
000.
00合格3.
50300.
000.
000.
000.
00合格1.
65310.
000.
000.
000.
00合格3.
50320.
000.
000.
000.
00合格1.
65330.
000.
000.
000.
00合格3.
50340.
000.
000.
000.
00合格1.
65350.
000.
000.
000.
00合格3.
50360.
000.
000.
000.
00合格1.
65370.
000.
000.
000.
00合格3.
50380.
000.
000.
000.
00合格1.
65390.
000.
000.
000.
00合格3.
50400.
000.
000.
000.
00合格1.
65410.
000.
000.
000.
00合格3.
50420.
000.
000.
000.
00合格1.
65430.
000.
000.
000.
00合格3.
50440.
000.
000.
000.
00合格1.
65450.
000.
000.
000.
00合格3.
50460.
000.
000.
000.
00合格1.
65470.
000.
000.
000.
00合格3.
50480.
000.
000.
000.
00合格1.
65490.
000.
000.
000.
00合格3.
50500.
000.
000.
000.
00合格1.
65电压矢量图表42#0.
38kV母线其他电能质量参数分析结果参数最大值平均值最小值95%值结论限值电压总畸变率(%)1.
731.
471.
191.
63合格5.
00短时间闪变(1)0.
170.
130.
000.
17——长时间闪变(1)0.
000.
000.
000.
00合格1.
00负序电压不平衡度(%)0.
210.
020.
000.
04合格2.
00有功功率(kW)154.
40107.
5290.
57119.
17——频率偏差(Hz)50.
0350.
0049.
96±0.
03合格±2.
00从以上可以看出:在测试工况下,1#变压器0.
38kV母线电压偏差、电压总谐波畸变率和各次谐波电压含有率、负序电压和电压闪变均满足国标标准要求.
但1#变压器0.
38kV谐波电流偏高,5次和7次谐波电流的95%概率大值已经接近限值.
这主要是由于馈线下大量的变频器产生了5次和7次谐波电流,并注入系统所造成.
4.
2存在问题与解决方案(1)存在问题1#变压器0.
38kV母线馈线电流的时域波形下图所示.
(2)谐波的危害1)对通信线路的影响:谐波会对邻近的通信系统产生干扰,引进噪声,降低通信质量,甚至造成故障.
2)对机房安全的影响:谐波会引起局部的并联谐振和串联谐振,导致供电的安全性严重下降,谐振会导致电容柜电容及保护元器件、母排烧毁.
通过谐波治理,可降低发生故障概率.
3)对变压器的影响:变压器由于过大的谐波电流而产生附加损耗,从而引起过热,使绝缘介质老化加速,导致绝缘损坏.
由左图可以看出1#变压器馈线电流的时域波形已经严重畸变了,这是由于变频器的6脉冲整流电路所产生的较为严重的谐波问题.
4)对电力电容器的影响:电力电容器的容性阻抗特性,以及阻抗和频率成反比的特性,使得电容器容易吸收谐波电流而引起过载发热;容易构成谐波谐振,使电容器发热导致绝缘击穿的故障增多.
5)对断路器的影响:谐波电流的发热作用大于有效值相等的工频电流,能降低热元件的发热动作电流.
因此谐波含量较高的电流能使断路器的开断能力降低.
因此加大了断路器容量的配置.
6)对继电保护的影响:使低压配电系统低压进线柜的电压保护由于相位变化而误动或拒动.
7)对电缆线的影响:在电力系统中,因为趋肤效应,高的谐波频率增加了导线的谐波电阻.
因此谐波电流会增加线路损耗,并降低线路的传输能力.
此外谐波还可能引起浸渍绝缘局部放电,加速电缆绝缘老化,缩短电缆的使用寿命.
8)对电度表的影响:如果加于电度表的电压、电流的波形为非正弦波,使工作磁通的波形变为非正弦波,任何非正弦波均可分解为一系列高次谐波,同频高次谐波磁通之间相互作用会产生附加力矩,因而引起附加误差,甚至造成计量混乱.
(3)建议解决方案由表4可以计算出配电馈线谐波电流含量约为40A,考虑到经济性,可以在1#变压器0.
38kV母线靠近馈线附近设置30A有源滤波器(APF),以滤除变频器产生的75%的谐波电流.
不过此次测试并非在满载工况下,因此还需要进一步检测并分析,以了解负载状况,给出最佳的解决方案.
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