对电力系统中电能质量及谐波测控技术的探讨.pdf
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1、不加单位不加单位安排:电力建设安排:电力建设栏目栏目对电力系统中电能质量及谐波测控技术的探讨对电力系统中电能质量及谐波测控技术的探讨霍嘉文霍嘉文广东东莞广东东莞 52300052300020112011 年年 9 9 月下城市建设单号:月下城市建设单号:60193356019335采编:张天仕采编:张天仕摘摘 要:要:随着我国电力建设的高速发展,电能作为现有最清洁的能源之,电力部门对其输送的实时质量测控及电网谐波的防治高度重视。本文作者就电力系统电能质量的突变成因、评价指标、自动调节、测控技术与应用等方面进行分析和论述,可供同行们技术人员参考。关键词:电能质量;谐波测控;技术应用关键词:电能质
2、量;谐波测控;技术应用引言引言电网的运行条件不合理:电网或配网的供电半径过大(根据负荷密度的大小,城镇区域低压配网的供电半径不应超过400m),电源导线的线径配置太小或过于残旧,电网的三相负荷平衡度偏差过大,电网的功率因数的就地补偿不足(0.9)或三相补偿不平衡等因素都是造成电网电能质量异变的原因之一。谐波源负荷的在线:在现有电网的用电负荷中,属非线性负荷的往往占有很大的比例,具体描述如下:(1)冶金制造行业:在生产过程中,因大量地使用大功率的电弧炉进行金属冶炼,钢水在熔化过程中、因电极端部的反复短路与断开,造成负荷电流频繁的出现不规则的变化,从而产生出以 3 次谐波为主要成份的高次谐波冲击性
3、电流。(2)矿山开采行业:在挖采运送过程中,因大量地使用传送提升设备(提升机、牵引电机、电动机车等),这些设备往往随着所带负荷的改变会产生出很大的谐波电流。(3)机械制造行业:在生产过程的碎火、热处理加工工序,当其采用的是闸流管的控制设备,就会产生出较大的偶次谐波电流。在冲压生产工序中,随着大量可控硅设备的投入及负荷的突变,也会产生不同程度的高次谐波冲击性电流。(4)交通运输行业:电气化铁路、地铁机车、无轨电车等,因要使用大功率的整流设备,随着电气化机车频繁的起停、会产生出大量高次谐波的冲击性电流。(5)热备用中的配电变压器和大功率的电抗器:该类设备能产生谐波的原因是铁芯会出现磁饱和所造成的,
4、通常情况下,加在设备上的电源电压愈高、其铁芯就愈趋于饱和,这时的谐波冲击性电流将会成倍以上增加。(6)五金类加工行业:其大功率冲床的频繁使用,能产生大量以 3 次谐波为主的冲击性电流。(7)洗水及漂染类加工行业:其洗染设备的电动机所配置大功率变频装置的频繁切投使用,能产生大量的 3 次及以上谐波冲击性电流。(8)大量使用变频式的家用电气,也会导致就近低压配网电能质量的异变。其它突发原因:电网运行中发生的各种人为误操作事故、设备电气短路、雷击等自然灾害都会产生冲击性电流,导致电能质量的突变。1、电能质量的现行评价标准介绍电能质量的现行评价标准介绍按国家质量技术监督局颁布的 5 个相关规范或标准,
5、具体标准规定如下:(1)电压偏差允许值:(a)35kV 及以上为正负偏差绝对值之和不超过 10%;(b)10kV 及以下的三相供电电压为7;(c)220V 单相供电电压为+7或-10。注:衡量点为供用双方的产权分界处或电能计量点。注:衡量点为供用双方的产权分界处或电能计量点。(2)电压波动和闪变值:(a)电压变动 d 的限值和变动频度 r(h-1)有关;当 r1000 时,对于低压(LV)和中压(MV),d=1.254;对于高压(HV),d=1.0%3;(b)对于随机不规则的变动,d=2%低压(LV)和中压(MV),d=1.5高压(HV)。注:衡量点为电网公共连接点注:衡量点为电网公共连接点(
6、PCC)(PCC)(PCC)(PCC)。(3)公用电网谐波允许值:(a)0.38kV 时 THD=5、奇次=4、偶次=2;(b)6、10kV 时 THD=4%、奇次=3.2、偶次=1.6%;(c)35.66kV 时 THD=3、奇次=2.4%、偶次=1.2;(d)110kV 时 THD=2、奇次=1.6、偶次=0.8。注注:220kv220kv220kv220kv 的允许值参照的允许值参照 110kV110kV110kV110kV 执行执行,THDTHDTHDTHD 为总谐波畸变率为总谐波畸变率。(4)三相电压不平衡允许值:(a)正常允许2,短时不赶过 4;(b)每个用户一般不得超过 1.3。
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