隨著赤峰地區(qū)經(jīng)濟的快速發(fā)展，用電需求不斷增加，特別是近幾年赤峰采礦業(yè)、冶煉業(yè)、鑄造業(yè)的劇增，同時，帶有變頻器及整流設備的電器投入市場，由于大多數(shù)廠家為了降低產(chǎn)品成本，不安裝抑制諧波的技術措施，其中,常見的中頻感應爐在鐵熔化期產(chǎn)生大幅電壓波動和閃變并產(chǎn)生諧波和負序分量,因這種爐的整流電路都是采用的大功率板式可控硅組成,它就是諧波產(chǎn)生的源頭.中頻爐在赤峰10kV配電系統(tǒng)中數(shù)量最多、也是危害最大的諧波源，它引起的電壓波動及閃變,諧波的危害在以前不是很受關注的，但近幾年逐漸重視了它的危害卻沒有實際的技術措施。用戶非線性設備接入電網(wǎng)后，向電網(wǎng)反饋諧波電流，并通過阻抗產(chǎn)生諧波過電壓，導致電網(wǎng)的電壓、電流波形畸變，即產(chǎn)生電網(wǎng)公害，直接對電網(wǎng)的安全運行造成危害。
　　一、諧波的主要危害
　　1、電力系統(tǒng)的控制、保護、檢測、自動裝置、微機失控、電子電路誤觸發(fā)等引起誤動或拒動。
　　2、使變壓器等帶有鐵芯的設備功率損耗增加而發(fā)熱。
　　3、電容器過負荷，并對諧波進行放大，產(chǎn)生過電壓，將電纜、母線絕緣擊穿損壞。
　　4、電動機機械振動增加，功率因數(shù)下降。
　　5、造成電能計量裝置不準。
　　6、對通信、電視、廣播等電子設備產(chǎn)生干擾。
　　二、在工作中遇到諧波危害的實例分析
　　1、變頻器產(chǎn)生的諧波源，引起自動上水裝置誤動或拒動
　　在松山區(qū)某養(yǎng)牛廠該戶有一臺18kW變頻器供變頻電機用，距該電機200M處安裝一個自動上水裝置（電子控制），當變頻器工作時，自動上水裝置就出現(xiàn)誤動或拒動，無奈之下只好更換為機械式用干簧管控制。分析原因是18KW變頻器產(chǎn)生諧波所致。
　　2、中頻感應爐產(chǎn)生的諧波源，在對同一線路中其他用電戶的危害
　　在紅山工業(yè)園區(qū)內某用戶自備10kV配電變壓器S9-315千伏安所帶負荷均為感性，與設備配套的無功自動補償裝置10組*15千乏，正常每組額定電流21A，但實測電流為98A，電容專用接觸器CJ19-43A線圈聲音異常刺耳，10分鐘內有三個電容器已經(jīng)冒煙、DZ47斷路器燒毀，這種現(xiàn)象以前在有中頻爐的用戶中出現(xiàn)過，為了限制每組電容器的諧波電流分別在每相中串聯(lián)電抗器，才使無功補償裝置正常工作。經(jīng)后來調查發(fā)現(xiàn)在距該戶2KM處同一公用10kV線路上有煉鐵中頻感應爐產(chǎn)生的諧波而造成的。
　　在某鑄造廠10KV配電變壓10kV配電變壓器（S9-400/Yyn-12）。中頻爐工作時在低壓母線上，用電容器來試驗對諧波的放大能力，采用BSJM-15-O.4-3電容器，正常額定電流21A，接上電源三十秒電流已經(jīng)達到76A.隨即切除電容.實驗證明該戶的諧波電流已經(jīng)較大，在很短時間內就能使電容器過負荷。該諧波電流可通過普通變壓器（Y，yn-12）注入10KV系統(tǒng)。
　　3、2007年11月19日凌晨，西郊二次變10kV出現(xiàn)的1538松政線出口真空斷路器ZN12-1250/10真空泡損壞及甲刀閘母線支瓶之間弧光短路，造成主變器二次主開關跳閘。因這次故障發(fā)生在用電低谷段，特對一些執(zhí)行分時電價的大工業(yè)用戶進行調查，結合對供電局提供的用戶故障現(xiàn)象進行分析，初步分析是由于非線性負載電弧不易熄滅造成，使斷路器的開斷容量減小而使開關爆裂損壞，并產(chǎn)生的諧波諧振過電壓造成弧光短路(見附圖)。
　　3、在中頻爐用戶0.38kV/0.22KV低壓母線上數(shù)據(jù)實際測試
　　對10KV線路上的三個中頻爐用戶分別在22：00、23:00、00：00、等時段的現(xiàn)場十幾次的電壓、電流諧波THD值數(shù)據(jù)測試，各種測量數(shù)據(jù)表明，西郊二次變這次故障與該段10KV母線上所帶的用戶產(chǎn)生非線性負荷有關。特別是5次、7次諧波嚴重超標。根據(jù)公式Ini=In(Si/St)分別計算5次、7次諧波的電流值，和實測的電壓總諧波畸變率THDu值。
　　

　　由表數(shù)據(jù)可見在中頻爐電路中5次諧波電流超標達121%。電壓總諧波畸變率也超標近2倍。這些用戶的配電變壓器均為普通的Y，yn12結線組別。
　　四、根據(jù)調度所提供的最大、最小短路容量，對西郊二次變10KV母線5次諧波電壓含有率的測試及5次諧波電流允許值的計算。
　　西郊二次變10kV母線短路容量：Skmax=1.732*10*21000=363.7MVA
　　Skmin=1.732*10*8700=150.6MVA
　　諧波電壓含有率HRU值為分別在上午10:00及晚間22:00多次實測試的平均值(1.7%—2.2%)，晚間比白天諧波電壓含有率明顯高。
　　依據(jù)公式：In=Inp(Sk1/Sk2)式中Inp—標準允許電流值為20A.
　　Sk1—公共接點短路容量MVA.
　　Sk2—基準短路容量為100MVA.
　　In—修正后的諧波電流允許值。
　　依據(jù)公式：In5=10.Sk.HRUn/1.732Un.N
　　式中Sk—母線短路容量MVA。
　　HRUn—諧波電壓含有率
　　Un.—電網(wǎng)標稱電壓。10KV
　

　　有關電力技術資料介紹：當電網(wǎng)接有大的非線性負荷而產(chǎn)生諧波時，只要某一諧波頻率等于電路固有自振頻率時就會發(fā)生諧振，所以諧波的存在大大增加了諧振的機率，嚴重影響電網(wǎng)的運行安全。
　　五、抑制諧波的措施
　　針對本地區(qū)自備10KV配電變壓器有非線性負荷的用戶進行調查，并咨詢了北京電力試驗研究院電能質量辦公室的專業(yè)人員，可行簡單有效的抑制諧波的措施建議：
　　1、在設計供電方案時必須采用D，yn-11接線組別的配電變壓器，或電爐專用變壓器，但現(xiàn)有大多用戶均為Y，yn-12接線組別的普通配電變壓器，該接線組別的變壓器對諧波沒有限制作用。（限用戶定期必須更換變壓器）。
　　2、對在諧波源處有電容器的用戶，電容器加裝串聯(lián)電抗器，防止電容對諧波的放大。（限用戶定期安裝改造）
　　3、加裝靜止補償器SVC，可以對電壓波動、閃變、諧波、負序分量進行抑制，還可提高功率因數(shù)。該設備現(xiàn)較昂貴（有經(jīng)濟條件的用戶首選）。
　　4、加裝濾波裝置（廠家設備應帶）
　　5、對整流設備增加整流倍數(shù)。（廠家設備應帶）
　　6、保持三相負荷平衡。（供電方采取措施）
　　7、加強對非線形負荷用戶的管理，組織有關人員在送電前進行諧波評估，嚴格執(zhí)行供電營業(yè)規(guī)則第五十五條：電網(wǎng)公共連接點電壓正玹畸變率和用戶注入電網(wǎng)的諧波電流不得超過國家標準GB/T14549-93的規(guī)定。這些條款已經(jīng)對諧波治理有了明確的要求,但實際存在著很大的差距，主要表現(xiàn)在:供電企業(yè)基層對諧波產(chǎn)生的原因及危害不太了解,供電企業(yè)目前沒有普及諧波測試的設備和技術,由于專業(yè)測試數(shù)據(jù)儀器成本較高.
　　綜上述對電網(wǎng)的（公害）諧波治理，確保電網(wǎng)的安全運行，應盡早采取相應的措施。
　　

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