谐波对10kV电力电容器组的影响

工业技　ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＯＹ　ＩＮＦＯＲＭＡｌ垫　鱼：ＩＯＮ　　谐波对１　０ｋ　Ｖ电力电容器组的影响　麦茜坚邓亮　（广西梧州供电局５４３００２）　中图分类号：ＴＭ５３　文献标识码：　Ａ　２００５年１月ｌ几始，我班所辖变电站开展谐波调查测试工　３．谐波的限制　作。在将近半年的时间里，已完成所辖变电站及部分直供用户的　对于系统中有谐波源，而且影响到电容器安全运行时，个人　测试工作。其结果表明，直供用户由于大部分都为谐波源用户，　认为：首先应对用户（谐波源）采取相应的有关措施以降低高次谐　其３、５次、７次谐波电流超标严重，值得引起莺视。　１．谐波对并联电容器的影响　当电网存在谐波时，投入电容器后其端电压增大，通过电容器　的电流增加得更大，使电容器损耗功率增加。对于膜纸复合介质　电容器，虽然允许有谐波时的损耗功率为无谐波时损耗功率的１．　３８倍，对于全膜电容器允许有谐波时的损耗功率为无谐波时的１．４３　倍，但如果谐波含量较高，超出电容器允许条件，就会使电容器过电　流和过负荷，损耗功率超过上述值，使电容器异常发热，在电场　和温度的作用下绝缘介质会加速老化。尤其是电容器投入在电压　已经畸变的电网中时，还可能使电网的谐波加剧，即产生谐波扩　大现象　另外，谐波的存在往往使电压呈现尖顶波形，尖顶电压　波易在介质中诱发局部放电，且由于电压变化率大，局部放电强　度大，对绝缘介质更能起到加速老化的作用，从而缩短电容器的使用　寿命。一般来说，电压每升高ｌ　０％，电容器的寿命就要缩短ｌ／　２左右。再者，在谐波严重的情况下，还会使电容器鼓肚、击穿或　爆炸。　以下为数据：　电容器组电流测量结果（均为单投测量）　电择　｝乜机＿书　丛波　并次　波ＪｋＬｉ￣　仃篮（Ａ）盟【　溉总畸变帛（％）　站　编Ｕ　黔　【　ｒ　）　州　电流　（Ａ　２　３　７　９　ＴＨＤ　Ｊ　Ａ　３７８　７　０　７９　ｌ３　７８　ｌ５　ｌ２　ｌ　８３　ｆ）７３　７　９７　　Ｉ６　Ｂ　３８２　９　（Ｊ　７６　２０　４４　ｌ２　ｌ５　ｌ　５　０　７６　ｌ（】２ｌ　Ｃ　３７６　９　０　６９　７　９４　ｌ２”　Ｊ　５９　（Ｉ　６６　５　８７　ＸＸｌ　Ａ　３４６【ｌ　２　ｌ８　８　０１　３　６９　ｌ　０４　【】３ｌ　５　ｌ３　２　ｌ２　Ｂ　３５４　２　２　６２－　７　７　３　２ｌ　ｌＪ　９　０　３ｌ　４　２２　Ｃ　３４６　９　２　２８　３　４２　２　６６　０　９７　”２４　３　７７　Ｊ　Ａ　３４５　６　０　４ｌ４　ｌ２　８４　ｌ｛Ｊ　３６　２　９　０　２８　５　５　ＸＸ２　２　６　Ｈ　３４（１４４　【Ｊ　２７６　７　３８８　Ｊ０　７（　１４　ｌ４　Ｊ　Ｊ　４　３５　Ｃ　Ｏ　２７６　Ｊ６　７１　５　９３９　２　６９３　０　２＃　５　６６　…。　Ａ　２ＩＩｌ　Ｓ　０　３ｌ　９　７９　ｌ２　９２　２　２３　０　２８　８　６６　－。一＿　ＸＸ３　ｌ　６　ｎ　２０（¨２　（¨６　】６　４７　１ｌ　４５　２　６７　０　２Ｒ　ｌ０　６Ｒ　【　２ｔＩｌｌ　『Ｊ　２３　７　５４　８　Ｏ２　２　Ｉ５　０　２６　５　９ｌ　（表一）　ＸＸｌ变ｌ、２号电容器、ＸＸ２　２号电容器、ＸＸ３１号电容器　的ＴＨＤｉ最大分别为：ｌＯ．２１、５．１３、５．６６、１０．６８，３次谐波电流　含有量分别为：２Ｏ．４４Ａ、８．ＯｌＡ、１６．７１Ａ、１６．４７Ａ（取最大相）。　２．谐波对串联电抗器的影响　当谐波存在放大时，尤其是３０：谐波电流的放大，电流超过了　串联电抗器的额定电流，造成对阻抗为６％的电抗器的过热，引起　电抗器的损坏。特别在电容器组（电抗器的阻抗都是６％）双投的　时候，３次谐波电流放大更为严重。　以下为数据：　电　＊级（ｋＶ）　编ｑ　－乜存器柞　ｍｔＥ￣ｇｌ：；ｔ　…婚ＣＴ变比　符ｆｌ　＿（ｋＶＡＲ　Ｊ　ｉ，『分牡（％）　Ｊ　６６００　６　８００／５　１０　２　６６（｝Ｏ　６　８００／５　苍梧变电站电容器组参数　电容器组电流测量结果　ｌ、２号电容器的ＴＨＤｉ最大分别为；８．５２、ｌ４．５７，３次　谐波电流含有量分别为：４６．６　１　Ａ、１　８．２　３　Ａ（取最大相）。　波分量。抑制高次谐波的方法很多，如增加整流器的相数，限　制大型整流器在电网中的连接容量以及采用调谐电抗器、微电　感电阻和滤波电容器等制成专用高次谐波滤波装置等。其次应　考虑由于系统电压中谐波的存在，采用哪种措施才能限制谐波　的放大。Ｅｌ前，为了保护用于无功补偿的并联电容器，最有　效的方法是在电容器回路中串联电抗器。从实际测量结果看　（表一、二），电容器组配置电抗率为６％的串联电抗器，虽　然ＴＨＤｕ没有超出国标值，但是由于ＴＨＤｉ电流在双投时候产　生了３次谐波放大。而当流过电抗器电流为最大时（即最坏的　情况各次谐波分量叠加的时候），会导致设备发生噪音、发热　现象。因此可以判断在如此谐波背景下，电容器组配置电抗率　为６％的串联电抗器是不恰当的。　４．电抗率的合理选择　要做到合理地选择电抗率必须了解该电容器接入母线处的背　景谐波，根据实测结果对症下药。并联电容器的串联电抗器，［ＥＣ　标准按照其作用分为阻尼电抗器和调谐电抗器。阻尼电抗器的作　用是限制并联电容器组的合闸涌流，其电抗率可选择得比较小，　一般为０．１％～１％；调谐电抗器的作用是抑制谐波。当电网中存　在的谐波不可忽视时，则应考虑使用调谐电抗器，其电抗率可选　择得比较大，用以调节并联电路的参数，使电容支路对于各次有　威胁性谐波的最低次谐波阻抗成为感性，按照电抗器选择的一般　原则，按照该站实际情况，当３次谐波含量较大，已经超过或　接近国标限值，故建议选择１２％或１２％与４．５％～６％的串联电抗　器混合装设。　随着电能质量治理工作的深入开展，除对谐波污染的程度、　影响进行有效测试分析外，要消除谐波污染，还必须依靠局各　部门的配合努力，在用户使用非线性负载时，　将根据实际情况　督促其采取有力的抑制谐波的措施，减小谐波侵入电网，从而　真正确保系统设备安全运行、减少由于谐波污染带来的经济损　失。　参考文献　ｌ、ＧＢ／Ｔ　ｌ４５４９—９３，电能质量公用电网谐波［Ｓ】．　２、电能质量分析与控制　肖湘宁主编　中国电力出版社　３、ＧＢ　５０２２７—９５，并联电容器装置设计规范［Ｓ】．　４、电力系统谐波～基本原理、分析方法和滤波器设计　（奥地利）Ｇｅｏｒｇｅ　Ｊ．Ｗａｋｉｌｅｈ著　（表二）　也　棚　行　雎波　符淡惜泄也｝Ｉｆｉ仃白半比ｆ　流趣吣变水（％．）　绱　Ｉ　制　矗　￡　电流　ｆＡ）　２　３　５　７　Ｉｌ　Ｉ　３　ＴＨＤ．　１　Ｂ　啦投　３　０　２　ｏ　５　２　ｌ８　２３　１９　８　４　９　ｏ　３４５　３　７　２　６Ｕ　８　２　Ｂ　Ｈ十盐　３ｎＵ　８　【】２７６　４６　６　Ｊ　ｌ　５ｆｉｌｌ　４　６０５　０１＂１９８　２　２ｌ　１　６　ｌ４　５７　科技资讯ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ　２７