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1、AODD二中国南方电网CHINA SOUTHERN POWER GRID姚安供电有限公司谐波测试报告姚安供电有限公司二O一年三月几亠前言随着电网中电力电子技术广泛应用和非线性负荷的增 加，电能质量问题越来越受到重视。电能质量中的一个重要 问题是电力系统谐波的影响，本报告重点阐述了谐波源的分 类及谐波的危害，结合部分具有代表性的谐波测试点电压、 电流数据、波形进行分析，最后得出公司谐波预防措施，形 成此报告。报告编写：谢晓辉报告审核：赵新 报告审批：赵卫平目录第一章规范性引用文件 4第二章术语 4第三章谐波源的分类 5第四章谐波的危害和影响 7第五章公共电网谐波标准 8第六章公司部分谐波测试记录
2、 10第七章第3、5、7次谐波分析 28第八章消除谐波的步骤和方法 30第九章谐波预防措施 31第一章 规范性引用文件SD 325-89 电力系统电压和无功电力技术导则 （试行）DL/T 1053-2007 电能质量技术监督规程QB/YW206-31-2007 电能质量技术监督实施细则（试 行）Q/CSG 2 1007-2008 电能质量技术监督管理规定住：本报告理论部分多处引用，不一一注明。第二章 术语谐波：对周期性非正弦电量进行傅立叶级数分解，除了得到与 电网基波频率相同的分量，还得到一系列大于电网基波频率 的分量，这部份电量称为谐波。谐波次数：谐波频率与基波频率的比值（ n=fn/f1）
3、。正序性谐波：谐波次数为h=3k+l（kez）,即1、4、7、10等次谐波称为正序性谐波。负序性谐波：谐波次数为h=3k+2（kez）,即2、5、8、11等次谐波称为负序性谐波。零序性谐波：谐波次数为h=3k+3（k ez）,即3、6、9、12等次谐波称为 零序性谐波。公共连接点： 用户接入公用电网的连接处。谐波测量点： 对电网和用户的谐波进行测量之处。谐波含量： 从周期性交流量中减去基波分量后所得的量。谐波源：向公用电网注入谐波电流或在公用电网中产生谐波电 压的电器设备。第三章 谐波源的分类作为谐波源，非线性设备可以被划分为如下几类：1 、传统非线性设备，包括变压器以及电弧炉等。2、现代电力
4、非线性设备，包括荧光灯，在工业界和现代办 公设备中广泛使用的电子控制装置和开关、 电源、晶闸管控 制设备等。（1）变压器电力变压器是一种谐波源设备，由于经济原因，变压器 所使用的磁性材料通常在接近非线性或就在非线性区域运 行。在这种情况下，即使所加的电压是正弦的，变压器的励 磁电流也是非正弦的，因而包含谐波 （主要是3次谐波） 。同 样，如果励磁电流是正弦的，则电压就是非正弦的。在三相变压器中，三角形联结或不接地星形联结使得零 序的3倍次谐波电流不能流通。（2）旋转电机旋转电机的线圈被嵌入槽中，由于这些线槽不可能严格 按正弦形分布，从而使得产生的磁动势是畸变的，因此，旋 转电机也被认为是谐波源
5、。但是，在三相电机中线圈的布置 方式被用来减少5次谐波和7次谐波。另外，大型发电机通 常是通过三角形联结的变压器接入电网的，因而阻断了3次 谐波的流通。一般来说，由旋转电机产生的谐波与其他谐波 源产生的谐波相比，是可以忽略不计的。（3）荧光灯在荧光灯中，每隔半个周波电压被建立起来直到荧光灯 被点亮，点亮状态下荧光灯呈负电阻特性，其电流由感性的 非线性镇流器来限制，因此，电流是畸变的。（4）静止无功补偿器静止无功补偿器是一种平衡的三相设备，它用晶闸管来 控制并联电容器或并联电抗器每半个周波中的导通时间，以 便将终端电压维持在一个给定值。因此，它会产生非正弦的 斩波电流。（5）变频器变频器是一种频
6、率可变的交流电动机驱动器，它由两个 三相桥组成，但输出是单相的，它将较高频率的交流电能变 换成较低频率的交流电能。在输入频率为50Hz时，变频器的 输出功率可以在0-10Hz之间变化。（6）单相可控整流器对于单相可控整流器，如果负荷是电池，则该整流器就 叫做充电器。如果负载是直流电动机，该整流器就是直流电 动机的驱动器，它可以通过调节晶闸管的触发角a来控制电 动机的端口电压，从而控制电动机的反电动势和转速。（7）三相电力变流器三相电力变流器产生谐波是由于直流电流在交流三相 之间不断的换相引起的。这种变流器因从电网中获得必须的 换相电压而被称为电网换向变流器。第四章 谐波的危害和影响电力系统中谐
7、波的危害是多方面的，概括起来有以下几 个方面：1、对供配电线路的危害（1）影响线路的稳定运行，供配电系统中的电力线路 与电力变压器一般采用电磁式继电器、感应式继电器或晶体 管继电器予以检测保护，它们容易受谐波影响，产生误动或 拒动，谐波严重威胁供配电系统的稳定与安全运行。（2）影响电网的质量，电力系统中的谐波能使电网的 电压与电流波形发生畸变，从而降低电网电压，浪费电网的 容量。2、对电力设备的危害（1）对电力电容器的危害，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，异常发热，在电场和温度的作用下绝 缘介质会加速老化。在谐波严重的情况下，还
8、会使电容器击 穿或爆炸。（2）对电力变压器的危害，谐波使变压器的铜、铁耗 增大。（3）对电力电缆的危害，谐波次数高频上升，导致导 体的交流电阻增大，使得电缆的允许通过电流减小。3、对用电设备的危害（1）对电动机的危害，谐波对异步电动机的影响，主 要是增加电动机的附加损耗，降低效率，严重时使电动机过 热。尤其是负序谐波在电动机中产生负序旋转磁场，形成与 电动机旋转方向相反的转矩，起制动作用，从而减少电动机 的出力。（2）对低压开关设备的危害，全电磁型的断路器；热 磁型的断路器；电子型的断路器，都可能因谐波产生误动作。（3）对弱电系统设备的干扰第五章 公共电网谐波标准1、公用电网谐波电压限值公共电
9、网谐波电压（相电压）限值表电网标称电压kVi+r rr?占 4 ktmAo/各次谐波电压含有率电压总谐波畸变率奇次偶次0.385.04.02.064.03.21.610353.02.41.2110 2.0 1.6 0.82、谐波电流允许值（1）公共连接点的全部用户向该点注入的谐波电流分量（方均根值）不超过下表的允许值83a6O1XOO1X谐波次数及谐波电流允许值A28734326434931X25264366274442891X1X91X21XO1X51X8221X31X34231X1X51X21X873781XO1X81X6791X9O2831X299221X932442565221X8波电
10、流允许值103511022010025075020002615121220129.69.6137.76620129.69.68.55.144158.86.86.86.43.8336.84.13.23.25.13.12.42.49.35.64.34.34.32.6227.94.73.73.73.72.21.71.74.12.51.91.93.21.91.51.563.62.82.82.81.71.31.35.43.22.52.52.61.51.21.22.91.81.41.42.31.41.11.14.52.72.12.12.11.3114.12.51.91.9注：当公共电网连接点的最小短路容量
11、不同于表中基准短路容量时，按下式修正表中谐波电流允许值I= （S / S ） Ih k1 k2 hp式中：Ski公共连接点的最小短路容量，MVASk2基准短路容量，MVA【hp第h次谐波电流允许值，A【h短路容量为Ski时的第h次谐波电流允许值(2)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。第六章 公司部分谐波测试记录1、35kV 前场变 10kV 前场线测试记录 测试时间：2011 年 3月 11日 测试对象：前场变电站 10kV 前场线 测试仪器：PS-8电能质量分析仪 测试人员：李光辉 谢晓辉(1) 电流测试报表及
12、电流波形电能质量数据管理系统电能质量统计报表(电流)变(配)电所名称：35kV前场变网点名称：10kV前场线#466PT 变比：10/0.1CT 变比：75/5最小短路容量:10供电设备容量：10用户协议容量:10统计起止时间：2011-03-11 16:19:00-2011-03-11 16:25:00参数取大值最大值出现时间最小值平均值95%概率 大值99%概率 大值限值合格 率判断总电流(A)10.5652011-03-1116:19:530.0395.964810.28210.53基波电流(A)10.5342011-03-1116:19:530.0365.939910.2510.502负序电流(A)3.45582011-03-1116:19:472.75383.14613.38723.40451000100正常零序电流(A)3.0092011-03-112.6792.85722.9723.00716:20:53总谐波电流(A)0.8542011-03-1116:20:470.0090.530.8310.8521000100正常(2次)谐波电流(A)0.132011-03-1116:20:230.0010.03430.0850.0912.6100正常(3次)谐波电流(A)
