Ih——短路容量为Sk1时的第h次谐波电流允许值,A。
同一公共连接点的每个用户向电网注入的谐波电流允许值按此用户在该点的协议容量与其公共连接点的供电设备容量之比进行分配。
在公共连接点处第i个用户的第h次谐波电流允许值Ihi按下式计算:Ihi=Ih
式中:Ih——换算后的第h次谐波电流允许值,A;
Si——第i个用户的用电协议容量,MVA;
St——公共连接点的供电设备容量,MVA;
α——相位迭加系数,按表3取值。
5谐波的治理
针对谐波的产生和传播的特点,应采取相应的隔离、补偿和减小措施。可能的解决方法有:
(1)改善供电结构:
选择合理的供电电压,并尽可能保持三相电压平衡。尽量将产生大量谐波的非线性负荷与基本上不产生谐波的用电设备分在不同供电母线上。因为将多个谐波源接于同一段母线上,利用谐波的相互补偿作用可降低电网谐波含量。
(2)装设滤波器:
滤波器通常安装在非线性负荷侧母线上,使其固有频率按要求和某些特征频率共振,从而吸收大部分谐波源注入电网的谐波电流。滤波器可分为有源滤波器和无源滤波器两大类。无源谐波抑制装置由滤波电容器、电抗器和电阻器组合而成,与谐波源并联,除起滤波作用外,还兼顾无功补偿的需要。其结构简单、投资少、运行可靠性较高以及运行费用较低,至今仍是谐波抑制的主要手段。有源滤波器产生一个与谐波电流大小相等而极性相反的补偿电流,使电网电流只含基波分量,补偿性能好,但容量大、成本高。
(3)装设静止无功补偿装置,对大型电弧炉及晶闸管控制的轧钢机等非线性设备,由于其负荷是冲击性的,而且是随机的,因此宜装设能吸收动态谐波电流的静止无功补偿装置,提高供电系统承受谐波的能力。
(4)对于大容量的电力设备,特别是大容量的电容器组,回路内增设限流装置或串联电抗器,以抑制电力谐波的产生。
(5)对容量在100kVA及以上整流装置和非线性设备的用户,必须增设分流滤波装置,就近吸收电力谐波。
(6)换流装置是供电系统的主要谐波源之一,可以采用增加换流装置的相数,有效的消除幅值较大的低频项,从而大大地降低了谐波电流的有效值。
(7)增加中性线容量:
中性线因谐波电流的影响可能产生超过相线的电流,如果通过理论计算或实测的中性线谐波电流较大时,就必须增大中性线容量。
(8)采用D,yn11接线组别的变压器:
采用D,yn11接线组别的配电变压器,由于三次谐波电流可在D接线高压绕组的闭合回路流通,所以相电压中没有三次谐波分量,这样就抑制了高次谐波电流,从而达到使中性线中谐波电流减小的目的。
6谐波的日常管理
随着电力电子装置的广泛应用,谐波对电力网的污染日益严重,供电企业对谐波管理的意义认识更加深刻。谐波管理也是建设国家一流县供电企业的一项重要指标。对谐波源的管理和谐波抑制工作需进一步加强,大力开展谐波测量、谐波源监测、谐波分析、谐波治理等工作。从管理上可采取以下措施:
(1)充分认识谐波对电网的危害,建立健全谐波管理体系,组织专业管理队伍,对谐波进行专业管理,开展谐波专业分析与治理。
(2)普及谐波管理知识,加强标准和相应规范的宣传贯彻。要充分认识到,谐波治理不只是供电企业的责任,而是电力企业和用户的共同责任,减少电网污染,提高电能质量,对双方都有较大的潜在利益。谐波治理是一项互惠互利、节能增效,是保证电网和设备安全稳定运行的举措。
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