第kV及以下供配电系统解决方案.ppt

* 谐波电流产生原因以及对电力系统的危害谐波源 　　　工业企业中存在大量非线性负荷，例如交流电弧炉以及用于轧机、卷扬机、电机车和电解设备等供电的变流装置和变频装置，照明用的气体放电灯等都是主要的谐波发生源。 　　　这类非线性负荷产生的波形，可按傅里叶级数分析，分解成基波分量和具有基波分量整数倍的谐波分量，这些谐波电流注入电网，通过电网阻抗产生谐波压降，叠加在基波上，引起电网的电压畸变。 谐波按照相序分为正序谐波（3n+1次）、负序谐波（3n-1次）和零序谐波（3n次）（[62]P281) * 谐波电流产生原因以及对电力系统的危害一些电气设备的谐波发生量 (1)变流装置 　　　理论上，产生的谐波电流为特征谐波可按下式计算 　　　式中　　为正整数， 为变流装置的脉动数。各次谐波电流值　　　，式中　为　次谐波电流， 为基波电流，因而12脉动变流器，只有11、13、23、25次，18脉动变流器，只有17、19、35、37次等 （[62]P281) * 谐波电流产生原因以及对电力系统的危害一些电气设备的谐波发生量 (2)炼钢电弧炉 　　　电弧炉在运行中由于电弧的非线性和燃烧的不稳定性，导致电流波形的严重畸变，含有2，3，4，5，6，7次等高次谐波。 (3)气体放电灯如荧光灯、高压钠灯、高压汞灯的电路本身含有电弧，此种负阻特性产生谐波电流，主要是三次谐波电流。 ([62]P283-284) * 谐波电流产生原因以及对电力系统的危害谐波的危害 产生附加损耗，加速绝缘老化，缩短电气设备的寿命 在某一谐波频率下，电容器组与电力系统可能发生危险的并联谐振，引起很高的谐波电压 产生脉动转矩，引起电机角速度的脉动，严重时会发生机械共振 增大测量仪表的误差 使相位控制的设备或某些继电保护误动作 干扰通信 ([62]P285-286) * 谐波电压和谐波电流的限值 (1)公用电网谐波电压限值见[36]《电能质量 公用电网谐波》表1 (2)公共连接点的全部用户向该点注入的谐波电流分量有效值，不应超过表2的数值。 (3)当公共连接点的最小短路容量不同于表内基准短路容量时，允许值应进行换算，换算公式如下： 式中　　公共连接点的最小短路容量，MVA 　　　　基准短路容量，MVA 表2中第h次谐波电流允许值，A 　　　　短路容量为　　时的第h次谐波电流允许　　 值，A 　　　 * 谐波电压和谐波电流的限值 (4)　　公共连接点上如接有多个用户具有谐波源时，则谐波电流允许值还需进行分配。 　　　在公共连接点上第i个用户的第h次谐波允许值可按下式计算： 式中 　按短路容量换算后的第h次谐波电流允许值，A 　　　　第i个用户的用电协议容量，MVA 公共连接点的供电设备容量，MVA 　　　　相位选加系数，其值见下表 3 5 7 11 13 9　　　偶次 1.1 1.2 1.4 1.8 1.9 2 * 谐波电压含有率、谐波电流分量及两个谐波源同次谐波电流的迭加计算 * 第h次谐波电压含有率HRUh与第h次谐波电流分量Ih,工程上的近似计算可按下式： (%) 或 (%) 式中: UN– 电网的标称电压，kV Sk – 公共连接点的三相短路容量，MVA Ih– 第h次谐波电流，A 谐波电压含有率、谐波电流分量及两个谐波源同次谐波电流的迭加计算 * 两个谐波源同次谐波电流的迭加，当相位角已知时，按下式计算 式中: Ih1 –谐波源1的第h次谐波电流，A Ih2–谐波源2的第h次谐波电流，A θh–谐波源1和 谐波源2的第 h次谐波电流之间的相位角 当相位角不确定时，可按下式进行进行计算 式中Kh系数按[36]《电能质量 公用电网谐波》GB/T14549-93表C1选取 两个以上同次谐波电流迭加时，首先将两个谐波电流迭加，然后再与第3个谐波电流相迭加，以此类推 抑制谐波的措施以及滤波器的型式抑制谐波的措施 采用较高的供电电压，增大对谐波的承受能力，因电压越高，允许注入公共连接点的谐波容量越大（谐波容量为基波电压与谐波电流的乘积） 增加变流装置的脉动数、增大换向电抗和改