发表论文:浅谈农村电力谐波的监测与治理__墨水学术,论文发表,发
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摘要:电力系统中谐波主要是由冶金、化工、电气化铁路及其他行业的换流设备产生的。它们向公用电网注入谐波电流,在公用电网中产生谐波分量,不仅干扰电网的保护装置与自动化装置的正常运行,造成了这些装置的误动与拒动;并且会产生谐波附加损耗,降低输电效率,甚至损坏设备,还因其非线性特性,影响电度计量的准确性。谐波的监测和治理在农电系统较为薄弱,必须引起高度重视。
关键词:电力用户谐波源;谐波监测与治理
0 引言
谐波是导致电力损耗增加,供电质量下降的重要因素。本文结合农电系统管理工作实际,分析谐波基本特性,对配网中谐波的来源和危害进行了详细说明,有针对性地阐述了电力用户谐波源的监测和治理实施方法。提出了对计划建设的大谐波源, 必须严格设计审查, 从源头上完善治理措施的建议,对农村招商引资等重大项目的供电方案的审核,具有参考借鉴意义。
1 谐波的产生及危害
电力谐波对电力网(用户)危害是十分严重的,它是一种电力污染,一种人们看不见、嗅不到、摸不着的污染。当电网中的谐波电流较大,以至于电压波形也产生畸变时,我们将其称之为电网被污染。电网的污染程度用电压波形畸变率来表示,简称THDu。按照国家标准GB/T14549-93《电能质量公用电网谐波》的规定:10KV电网的THDu应小于4%,400V电网的THDu应小于5%。
1.1 谐波的定义
当电网中的电压或电流波形为非理想的正弦波时,即说明其中含有频率高于50Hz的电压或电流成分,我们将频率高于50Hz的电流或电压成分称之为谐波。
当谐波频率为工频频率的整数倍时,我们将其称之为整数次谐波,这类谐波通常用次数来表示。例如:将频率为工频频率5倍(250Hz)的谐波称之为5次谐波,将频率为工频频率7倍(350Hz)的谐波称之为7次谐波,依此类推。
当谐波频率不是工频频率的整数倍时,我们将其称之为分数谐波。这类谐波通常直接使用谐波频率来表示。例如:频率为1627Hz的谐波。
1.2 谐波产生的原因
比较常见的有两类:第一类是由于非线性负荷而产生谐波,例如可控硅整流器、开关电源等,这一类负荷产生的谐波频率均为工频频率的整数倍。第二类是由于逆变负荷而产生谐波,例如中频炉、变频器,这一类负荷不仅产生整数次谐波,还产生频率为逆变频率2倍的分数谐波。
1.3 谐波造成的危害
①. 由于谐波的频率较高,使导线的集肤效应加重,因此铜损急剧增加。同时变压器铁心由于不能适应急剧变化的磁通而导致铁损急剧增加。
②. 谐波会影响表计的计量精度。从原理上进行分析:谐波源将其吸收的一部分电网电能转变为谐波发送到电网中去,因此电能表会将谐波能量当作发电来进行计算,从而导致计量误差。对于机械式电能表还会由于高频率谐波所产生的高频涡流阻力而变慢。因为在高次谐波严重的情况下(例如中频炉)会严重影响电能表的计量精度,导致莫名其妙的丢电现象。
③. 精密电子设备(包括电子式电能表)会被严重干扰,导致不能正常工作,甚至烧毁。
④. 继电保护机构可能会由于谐波而产生误动或拒动故障。
⑤. 电机类负荷由于谐波的逆序作用而导致输出扭矩下降。
⑥. 所有接于电网中的设备的损耗都会增加,温升增加。含有电容器的设备受影响最为严重,甚至可能导致设备损坏以及电容器爆炸等事故.
当电网的谐波污染程度小于国家标准的规定时,通常不会对系统造成影响。随着污染程度的增加,谐波的影响就逐渐显现出来。在谐波严重超标的情况下,如果不进行谐波治理,往往会产生很严重的后果。
2 谐波的监测
2.1谐波监测点一般选择在主要发电厂、枢纽变电站及接有大量谐波源负荷或电容器组的220kV及以下电压等级的母线上。谐波监测点应随着电网