我公司电网谐波现状及对策 刘晓峰.doc

我公司电网谐波现状及对策刘晓峰（供电车间）摘要：本文论述了电网谐波产生的原因、危害，我公司电网谐波实测结果，并给出了谐波消除和削减的措施。关键词：谐波电能质量是指通过公用电网供给用户端的交流电能的品质。理想状态的公用电网应以恒定的频率、正弦波性和标准电压对用户供电。同时，在三相交流系统中，各相电压和电流的幅值应大小相等、相位对称且互差120。但由于系统中的发电机、变压器和线路等设备非线性或不对称，负荷性质多变，加之调控手段不完善及运行操作、外来干扰和供电环节中的各种问题，出现了电能质量问题。其中，电压频率、供电电压允许偏差、三相电压不平衡度控制较好，而谐波的问题，比较严重。电压谐波是指电力系统各公共连接点的电压谐波含有率允许值。我国目前执行的电压谐波标准是GB/T145491993公用电网谐波，标准中对电网0.38、6、10、35、66、110KV电压等级公共连接点的电压谐波含有率允许值作了明确的规定。GB/T145491993公用电网谐波相电压的限值电网标称电压（KV）电网总谐波畸变率（%）各次谐波电压含有率奇次偶次0.385.04.02.06、104.03.21.635、663.02.41.21102.01.60.8注入公共连接点的谐波电流允许值标称电压（KV）短路容量（MVA）谐波次数及谐波电流允许值23456789101112130.3810786239622644192116281324610043342134142411118.5167.11310100262013208.5156.46.85.19.34.37.93525015127.7125.18.83.84.13.15.62.64.76650016138.1135.49.34.14.33.35.92.75.0110750129.66.09.64.06.83.03.22.44.32.03.7标称电压（KV）短路容量（MVA）谐波次数及谐波电流允许值1415161718192021222324250.381011129.7188.6167.88.97.1146.51261006.16.85.3104.79.04.34.93.97.43.66.8101003.74.13.26.02.85.42.62.92.34.52.14.1352502.22.51.93.61.73.21.51.81.42.71.32.5665002.32.62.03.81.83.41.61.91.52.81.42.61107501.71.91.52.81.32.51.21.41.12.11.01.9用户注入电网的谐波电流允许值GB/T1454993电能质量 公用电网谐波规定了各级电网基准短路容量是的谐波电流允许值。对供电网公共连接点（PCC）在基准短路容量时，所有用户注入的总谐波电流允许值按下式计算：=10式中 -注入公共连接点母线的总 h次谐波电流允许值 -基准短路容量 h-谐波次数 -扣除上级电网传导的谐波电压后，允许接入电网公共连接点的所有用户在该点产生的谐波电压。当PCC点最小短路容量与基准短路容量不同时，对总h次谐波电流允许值按下式进行修正：(式中 -注入公共连接点母线的各次谐波电流允许值 -国标规定的基准短路容量下，公共连接点各次谐波电流允许值 -系统最小运行方式下实际的短路容量 -基准短路容量谐波源主要包括下几种设备：1、电力电子设备。电力电子设备主要包括整流器、变频器、开关电源、静态换流器、晶闸管系统及其它SCR控制系统等。2、可饱和设备。可饱和设备主要包括变压器、电动机、发电机等。3、电弧炉设备。4、气体电光源设备。气体电光源设备包括荧光灯、卤化物灯、霓虹灯等。对我公司而言，谐波源主要是大量应用的变频器。谐波污染对电网的影响1、造成电网的功率损耗增加、设备寿命缩短、接地保护功能失常、遥控功能失常、线路和设备过热等，特别是三次谐波会产生非常大的中性线电流，使得配电变压器的零线电流甚至超过相线电流值，造成设备的不安全运行。谐波对电网的安全性、稳定性、可靠性的影响还表现在可能引起电网发生谐振、使正常的供电中断、事故扩大、电网解列等。 2、引起变电站局部的并联或串联谐振，造成电压互感器等设备损坏。我公司电网谐波实测结果2008年10月31日下午对变频器安装较多的变电所进行了谐波测试。测试仪表为FLUKE 43B；测试点为供电变压器低压侧总出线端；在测试过程中发现电压谐波畸变率均在5%以下，符合国标要求，故电压谐波不再提及。另外由于三相电流基本平衡，故以下数据只对一相电流数据进行详述，而且由于负荷变化很小故以这次测量的最大谐波值为准即可。测试结果如下表：地点相别总电流有效值总谐波畸变率总谐波电流基波电流备注二催化2#变C相10434.2%4381042符合国标二催化1#变C相8435.7%48841基本符合国标三催化3#变A相5030.8%4502.9符合国标三催化4#变A相71563%45713基本符合国标重整1#变A相737177%130725超标重整2#变A相197645%891974符合国标二气分1#变C相174113%23174符合国标二气分2#变A相343212%727335.2超标甲乙酮1#变A相1269145%1841255超标一常压2#变A相1481498%738128.4超标C相1461508%742125.9超标一常压1#变A相3444268%923331.8超标测试结果表明：重整1#变压器低压出线端、MTBE2#变压器低压出线端、甲乙酮1#变压器低压出线端、一常压2#低压出线端和一常压1#变压器低压出线端电流谐波超标，其中一常压2#低压出线端和一常压1#变压器低压出线端电流谐波最为严重。其余变压器谐波较低，不会对一般负载产生不良影响无需治理。控制谐波源用户注入电网谐波电流的措施1、集中滤波和就地滤波相结合。对于容量较大的谐波负荷，适用就地滤波，或在用电输入端口集中滤波。2、无源滤波和有源滤波相结合。对于谐波限制不太严格的用户，一般采用无源滤波技术；对于谐波限制严格的用户，可采用无源滤波与有源滤波相结合的技术和设备来进行谐波治理。3、谐波滤波与无功补偿相结合。既保证功率因数达到要求，也要使谐波电压和谐波电流符合国家标准。4、调整用户三相负荷电流平衡，破坏三相谐波电流的零序性，降低三次谐波电压的畸变率。5、选用Dyn接线的供电变压