某11OkV电力系统中A变电站主要为该区域冶炼企业提供电能,工业负荷约占65%。因为工业负荷较大,其昼夜负荷波动较 大,据历史运行数据可知,该区域最大电力负荷约12.8万kw(为夜间低谷时间,由于工业企业普遍采取低谷时段低费率用电模式),而在白 昼时段其最小负荷仅为6.9万kw,峰谷差5.9万kW。另外,由于该区域工业负荷中非线性负荷容量较大,谐波注入到配电网中导致严重污染, 曾多次发生10kV线路I母和II母侧发生补偿电容器烧毁、以及配电网继电保护“误动”、“误动”等事故,严重影响到供电电能质量水平和 供电可靠性。110kV变电站10kV侧线路在夜间集中用电时段,其母线电压畸变率高达6.7%,超出标称电压10kV配电网的国家规定的4%限值标 准,且谐波电流分量也达到基波电流的7.5%,10kV配电网线损相当高。在110kV主变压器处于50%负载率工况下,10kV侧配电网中5次、7次、 11次谐波电流严重超标,其中7次谐波电流超标约2倍,所需补偿总谐波电流为27.05A。

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SVG无功发 生装置在实际运行过程中,装置仅提供恒无功和负荷补偿两种运行方式。如果采取恒无功运行方式,则10kV配电网调度运行时所需设定的无 功值不应超出SVG装置能够提供的额定容量值,即无功容量为负的装置额定容量至正的装置额定容量间进行无功动态补偿;在负荷动态补偿方 式下,用户可以根据需求侧电力负荷实际情况选择SVG自动无功补偿配置及保护项,以充分利用SVG装置容量自动调节控制策略有效改善10kV 配电网的供电电能质量。另外,在计算SVG装置无功补偿容量时,不仅要考虑10kV配电网基波无功补偿容量,同时还要考虑在容量范围内补 偿配电网中存在的谐波分量,对配电网谐波进行有效治理,有效提高供电电能质量水平。根据统计计算,知I母和II母需要补偿的无功容量 分别为3.6MVA和3.9MVA。因此,I母和II母分别选用的SVG无功发生器装置计算所需容量为:3.6+0.57/2=3.85MVA,取SVG无功发生器补偿容 量为±4Mvar,同理II母SVG无功发生装置的补偿容量也取为±4Mvar。

SVG无功发 生装置在实际运行过程中,装置仅提供恒无功和负荷补偿两种运行方式。如果采取恒无功运行方式,则10kV配电网调度运行时所需设定的无 功值不应超出SVG装置能够提供的额定容量值,即无功容量为负的装置额定容量至正的装置额定容量间进行无功动态补偿;在负荷动态补偿方 式下,用户可以根据需求侧电力负荷实际情况选择SVG自动无功补偿配置及保护项,以充分利用SVG装置容量自动调节控制策略有效改善10kV 配电网的供电电能质量。另外,在计算SVG装置无功补偿容量时,不仅要考虑10kV配电网基波无功补偿容量,同时还要考虑在容量范围内补 偿配电网中存在的谐波分量,对配电网谐波进行有效治理,有效提高供电电能质量水平。根据统计计算,知I母和II母需要补偿的无功容量 分别为3.6MVA和3.9MVA。因此,I母和II母分别选用的SVG无功发生器装置计算所需容量为:3.6+0.57/2=3.85MVA,取SVG无功发生器补偿容 量为±4Mvar,同理II母SVG无功发生装置的补偿容量也取为±4Mvar。

工业电网中主要的谐波源有三种类型:三相桥式整流回路在每一相的正负波形上都会产生波形 变化,一个周期里就有六个非正弦的波形,所以称为六脉波设备。六脉波设备的谐波很有规律,会产生六的倍数加减1次数的谐波,即5、7 、11、13、17、19……次谐波,而且随着谐波次数升高谐波幅值会逐渐降低,所以通常只需要处理5、7、11、13次谐波。

谐波会造成变压器、电动机等机械振动,噪声、温升显著增加,绝缘寿命缩 短。

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谐波电流使电力系统中的元件产生了附加的谐波损耗,降低了发电、输电、 用电的使用效率。

无源滤波技术是目前应用最为广泛的谐波抑制手段,它是按照希望抑制的谐波次数专门量身制造的,采用电感、电容的调 谐原理,将谐波陷落在滤波器中,以减少对电网的注入。无源滤波装置结构简单,成本较低,技术已比较成熟,但是也存在着难以克服的缺 陷: 1、滤波特性受系统参数的影响较大,极易与系统或者其它滤波支路发生串并联谐振;

3.较低电压等级的电容器经串联后运行于较高电压等级网 络中时,其各台的外壳对地之间,应通过加装相当于运行电压等级的绝缘子等 措施,使之可靠绝缘。

(2)铁芯柱采用环氧树脂真空浇注,使铁饼间气隙被环氧树脂封闭在铁芯柱表面形成 一层树脂层,有效地减少了铁芯饼之间的震动,从 而降低噪音,同时增强了铁芯与线圈的绝缘强度;

用电企业都有自身的特点,对设备有不同的要求,干式电抗器有噪音小、电抗器的线性度好、 机械强度高、安装简单等特点;油浸电抗 器损耗小、占地面积小、线性度不好、噪音大。因此,采用什么样的电抗器应综合考虑。串联电抗 器主要作用是抑制谐波、限制涌流和滤 除谐波。电抗率是电抗器的主要参数,电抗器的大小直接影响它的作用。

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现如今,随着城市的发展 ,高层商业建筑不断增加,也就是我们通常所说的大厦建筑,在这些高层商业建筑的配电系统中,由于大量产 生谐波的非线性负荷动力设备 及用电设施的广泛应用,如:采用电子整流的照明系统;个人电脑等现代化办公系统;数据交换系统(作为 数据处理及交换存储平台的IDC 机房);采用变频驱动的大厦供水、供暖、新风、空调、电梯、消防系统;以及用于大厦安保的楼宇监控系 统等等。大量的谐波电流注入到 配电网络中,并使电网电压也产生不同程度的畸变,这种谐波“污染”会对配电网络和用户产生严重的危 害,构成了大厦供配电系统运行的 安全隐患;同时,大量无功谐波电流注入系统,占用了系统容量,增加了系统运行负担,在对系统造成 危害的同时造成了电能的无谓浪费, 严重降低了电力系统的电能质量。

大厦配电系统中由于大量单相非线性负荷的使用,谐波分量均以3次为主,从而造成系统零线电流 过大。3 次及其倍数次谐波对三角形 连接的变压器,会在其绕组中形成环流,使绕组过热;对全星形连接的变压器,当绕组中性点按地,而 该侧电网中分布电容较大或者装有 中性点接地的并联电容器时,可能形成3 次谐波谐振,使变压器附加损耗增加;同时零线电流过大会在零 线小于相线承载能力的系统中突 出表现为零线过热,损耗增加,当超过系统零线承载能力时,由于未设置零线保护断路器,将对系统造成更 大的危害及损失。