摘要:文章作者针对清远地区某110kV变电站35kV正副母线,10kV一、二段母线及主变压器和出线进行谐波测试及数据分析,介绍了测试方法和计算方法,取得一定的现场经验和数据分析能力,以供参考! 关键词:变电站;谐波;测试 1 测试方法
(1)使用谐波测试仪器或便携式波形记录仪,测试标准为《电能质量 公用电网谐波》。
(2)测量被测母线三相相电压的正弦波形的畸变,信号从被测母线电压互感器的二次侧抽取。变电站的主变压器及每条出线测试 A 相谐波电流,信号从被测线路电流互感器的二次侧抽取。
(3)测试时间间隔为10min,每次测试取3 s谐波分析的平均值,总测试时间为24 h,每个测试对象各有144个测试数据。谐波电压畸变率和谐波电流含量以95%概率大值为判断依据。
2 用户注入电网的谐波电流允许值
谐波电压是谐波电流在电网阻抗上产生的,因此要控制电网中的谐波电压,保证供电质量,就必须限制谐波源注入电网的谐波电流。《电能质量公用电网谐波》规定了各级电网基准短路容量时的谐波电流允许值。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式(1)计算。
式中:Ihi为经折算后第 i 个用户的各次谐波电流允许值;Si为第 i 个用户的用电协议容量;St为公共连接点供电设备容量;Ih 为公共连接点母线的各次谐波电流允许值;α为相对迭加指数。
按用户用电协议容量占PCC 点供电设备容量的份额,用式(3)确定每个用户注入电网的谐波电流允许值是合理的。 3 最小短路容量与谐波阻抗
最小短路容量是电力系统最小运行方式时的短路容量。运行方式包括电力系统负荷水平及其相关的发电出力水平、电网结构与运行方式的变化等。变电站变压器的投运情况仅仅是电网运行方式变化
的局部因素。因此,与最小短路容量对应的是电力系统的最小运行方式,而不是哪个变电站变压器的运行方式。变电站变压器的运行方式仅决定于该变电站供电的负荷水平,与电力系统的最小运行方式并不一致。 4 谐波电压数据分析
根据谐波电压测试数据与国标比较分析:35 kV副母线总谐波电压畸变率为3.41%,国标限值为3%;5次谐波电压含有率为3.30%,国标限值为2.4%;10kV二段母线电压5次谐波电压含有率为3.29%,国标限值为3.2%。
对总谐波电压畸变率日变化曲线进行比较,见图1。根据图 1 可见35kV副母线与10kV 二段母线电压畸变率日变化情况比较接近,且35 kV副母线和10kV 二段母线的谐波电压超标,需进行治理。
5 谐波电流数据分析
根据国标规定,按式(2)计算出注入公共连接点(110kV 变电站35 kV母线、10kV 母线)的各次谐波电流允许值。基准短路容量,35kV取250MV• A、10 kV
取100 MV•A。
根据式(3)计算出同一公共连接点的第 i 个用户向电网注入的谐波电流允许值,按此用户在用电协议容量与其公共连接点的供电设备容量之比进行分配,对 3、5、7、11、13 次谐波α分别取 1.1、1.2、1.4、1.8、1.9,对9次、13 次以上及所有偶次谐波,α均取2。由此得出变电站每条35kV出线及10kV出线的谐波电流允许值,再与每条出线谐波电流测试数据95%概率的大值进行比较,得出变电站35 kV与10kV出线谐波电流超标情况,见表 1。
6 结束语
综上所述,随着电力市场的深入发展,提高电能质量、保证可靠供电已成为当前电力企业提升服务水平的主要手段。控制电能质量污染源和加强谐波的监测和治理是提高电能质量的有效途径。根据《电力法》的规定,对污染源的治理要遵循“ 谁污染谁治理”的原则。因此,电力系统必须改善电网结构,加强电能质量的监控和分析,并根据实际需求,采取必要的技术措施,逐步使电能质量满足全社会用电的新需求。电力用户也必须充分认识治理电能污染的重要性,积极对谐波进行治理和控制。 参考文献:
[1]任春玲,武进地区某110 kV变电站谐波测试与数据分析;江苏 电机工程,2007年7月,第26卷 第4期
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