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一次消谐器怎样抑制电网谐波,一次消谐器对电网谐波的作用

时间:2013-09-06 14:26:16点击:

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电网谐波直接影响电力系统的电能质量,也直接威胁电力设备的安全运行。本文从消除谐波不同方法的优缺点和市场经济性进行比较分析,采用最佳的方案以达到提高电能质量和降低电力系统运行经济成本的目的。
l0 kV电网是变电站到大型电力用户的一个量大面广的电网系统,而l0 kV大型电动机和电弧炉等产生的谐波能否得到有效抑制就非常的关键,因此,在l0 kV电网中进行谐波的抑制是一个非常重要的环节。
I 电网系统谐波产生的原因及危害分析
1.1电网系统谐波产生的原因
电网谐波产生的原因有很多,主要在于电力系统中存在各种非线性元件,例如日光灯和高压汞灯等气体放电灯,电力机车、卷扬机、轧机、切割机等电动机设备,电焊机、变压器和整流设备,都会产生谐波电流或电压。由于测量监视等需要,在电网中每台母线设备柜都必须装设电压互感器(PT),但电压互感器是含有铁芯的电感元件,其励磁阻抗与系统的对地电容形成非线性谐振回路,即铁磁谐振;并产生谐波电流或电压。特别是大型的晶压管变流设备和大型电弧炉尤为严重,是造成电网谐波的主要因素。
1.2电网系统谐波的危害
由于电网中含有大量的谐波源以及电力电容器、变压器、电缆、电动机等负荷,这些电气设备处于经常的变动之中,极易构成串联或并联的谐振条件。当电网参数配合不利时,在一定的频率下,形成谐波振荡,产生过电压或过电流,危及电力系统的安全运行,引发输配电事故的发生。概括起来谐波的危害主要有以下几点:
(1)引起串联谐振及并联谐振,放大谐波,造成危险的过电压或过电流;较高的高频谐振过电压可能引起电压互感器的绝缘破坏或避雷器爆炸。
(2)谐波电压加在电容器两端,使电容器过负荷甚至烧毁。
(3)加速电气设备及电力变压器绝缘老化,使其容易击穿,从而缩短它们的使用寿命。
(4)使设备(如电机、继电保护、自动装置、测量仪表、电力电子器件、计算机系统、精密仪器等)运转不正常或不能正确操作。
(5)干扰通信系统,降低信号的传输质量,破坏信号的正确传递,甚至损坏通信设备。
(6)使开关(断路器)过载,造成经常性跳闸。由于谐波电流在导体表面流动,引起导体发热,降低了开关的实际容量所致。
(7)使无功补偿设备部件损坏,无法进行无功补偿,加大线路损耗,降低变压器容量
(8)对变电所的继电保护产生干扰,易造成保护误动作,导致区域性停电事故。
(9)对家用电器产生危害,如空调、微波炉、电视、电脑、冰箱等。
(10)使计量电能的感应式电能表计量不准确。
2 电网系统谐波的抑制研究
既然电网谐波对电网系统的危害那么巨大,就必须采取一些有效的措施对谐波进行抑制,否则电网系统和用电设备就不能正常工作,下面对可以采取谐波抑制的技术进行分析研究。
2.1装设消谐器抑制谐波
在我国l0kV电网系统的高压成套设备中,广泛使用装设消谐器的方法抑制谐波,在20世纪90年代之前,常采用在电压互感器柜中装设简单的一二次消谐器的方法来消除谐波。其接线方法简单,维护容易,成本低廉,因此得到广泛应用。常用的一次消谐器有RXQ-l0一次消谐器,二次消谐器等。由于RXQ-10一次消谐器为瓷质产品,体积又较大,已不适合安装工艺要求,因此便研制出电阻材料制成的LXQII(D)一10型消谐电阻器取代了RXQ-10型消谐器。
2.2其他抑制谐波的措施
除了以上一些通过装设消谐设备来消除谐波以外,还可以通过限制接入电网的变流设备和交流调压装置等的容量;采取技术措施加强电容器管理,通过改变电容器的串联电抗器或将电容器组的某支路改为滤波器,限制电容器的投入量,可有效防止或减少并联电容器对谐波的放大,从而保证电容器的安全运行;通过采用高性能的用电设备,改善其谐波的保护性能,提高设备的抗谐波干扰能力,增加系统的承受谐波能力,减少谐波事故的发生。可以建立谐波监督管理体系,明确职责,认真开展谐波的测试、研究、分析以及技术培训。认真分析产生谐波的原因,积极开展事故预想,制定切实可行的反事故措施,减少谐波事故的发生。
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