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導(dǎo)語(yǔ)
諧波是一種污染源,必須嚴(yán)格控制。但控制諧波是需要付出成本的。隨著電子技術(shù)普及,諧波源也越來(lái)越多,按目前技術(shù)水平,任何諧波畸變都是可以解決的,只是性價(jià)比的問(wèn)題,抑制措施要求過(guò)嚴(yán),將導(dǎo)致社會(huì)資源的浪費(fèi)。所以,不是只要出現(xiàn)諧波就必須治理,而是應(yīng)該進(jìn)行相關(guān)評(píng)估,當(dāng)諧波達(dá)到影響電網(wǎng)及設(shè)備運(yùn)行時(shí),才必須進(jìn)行治理。
諧波治理前的評(píng)估
《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》(GB/T 14549-93)目前正在修編,將諧波評(píng)估分為預(yù)測(cè)評(píng)估和監(jiān)測(cè)評(píng)估兩種。預(yù)測(cè)評(píng)估分三級(jí)進(jìn)行:第一級(jí)為簡(jiǎn)單評(píng)估;第二級(jí)為詳細(xì)評(píng)估;第三級(jí)評(píng)估。
1、第一級(jí)簡(jiǎn)單評(píng)估
對(duì)于低壓電氣設(shè)備或者小型低壓諧波源用戶(Un≤1kV),設(shè)備每相輸入電流≤16A,符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 17625.1-2003規(guī)定的低壓電氣以及電子設(shè)備發(fā)出的諧波電流限值,就可以直接接入公共電網(wǎng)。
對(duì)于低壓電氣設(shè)備或者小型低壓諧波源用戶(Un≤1kV),設(shè)備每相輸入電流>16A,符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/Z 17625.6-2003(IEC61000-3-4:1998)規(guī)定的低壓電氣及電子設(shè)備發(fā)出的諧波電流限值,即可接入公共電網(wǎng)。
對(duì)于一般10kV~35kV高壓的小用戶或諧波源數(shù)量不多的用戶,若滿足Si/SPCC≤0.1%,就可以直接接入市政電網(wǎng),而不必作進(jìn)一步的詳細(xì)評(píng)估。
式中,Si為第i個(gè)用戶的用電協(xié)議容量,SPCC為公共連接點(diǎn)的短路容量。
2、第二級(jí)詳細(xì)評(píng)估
當(dāng)供電系統(tǒng)滿負(fù)荷時(shí),在公共連接點(diǎn)上的所有用戶都按各自限值Z高值注入諧波電流時(shí),應(yīng)保持公共連接點(diǎn)的電壓諧波畸變率不超過(guò)諧波電壓限值。一般需要做以下工作:
(1)通常以評(píng)估用戶接入公共電網(wǎng)的母線作為公共連接點(diǎn)。收集本級(jí)及上一級(jí)供電網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)參數(shù)、運(yùn)行方式;
(2)用戶需要提供用電設(shè)備及電源的相關(guān)參數(shù)、接線方式、諧波特性;
(3)通過(guò)分析和輔助測(cè)量,諧波源水平按95%概率大值選取,確定用戶總的諧波電流注入值;
(4)依據(jù)上述諧波源及電網(wǎng)信息,建立諧波評(píng)估模型,評(píng)估公共連接點(diǎn)各次諧波電流數(shù)值、電流總諧波畸變率、各次諧波電壓水平、電壓總諧波畸變率。建模中,電網(wǎng)按正常Z小運(yùn)行方式考慮,電網(wǎng)中的電氣設(shè)備均采用諧波阻抗模型;
(5)通過(guò)與諧波電壓限值比較,得出諧波電壓是否滿足標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)論。根據(jù)短路比得到評(píng)估諧波源應(yīng)滿足的諧波電流允許值,通過(guò)比較得出諧波電流是否滿足標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)論;
(6)公共連接點(diǎn)諧波電壓水平的數(shù)值,還應(yīng)考慮與背景諧波的疊加。對(duì)于已存在的公共連接點(diǎn),背景諧波量通過(guò)實(shí)際測(cè)量獲得。對(duì)于公共連接點(diǎn),也可采用電氣距離Z近母線的諧波測(cè)量值,作為疊加背景諧波計(jì)算;
(7)對(duì)于評(píng)估諧波源對(duì)應(yīng)的供電區(qū)域內(nèi)電網(wǎng)可能出現(xiàn)的諧波放大進(jìn)行分析評(píng)估。這里的供電區(qū)域通常指諧波源所連接的主變壓器二次側(cè)電氣設(shè)備所覆蓋的區(qū)域。
3、第三級(jí)評(píng)估
針對(duì)不能滿足第一級(jí)評(píng)估和第二級(jí)評(píng)估條件的某個(gè)用戶,經(jīng)分析在確保電網(wǎng)諧波電壓不超過(guò)規(guī)劃值的前提下,可以經(jīng)過(guò)特別允許接入電網(wǎng);如果某個(gè)用戶接入電網(wǎng)后諧波電壓會(huì)超過(guò)規(guī)定值,則供電、用電方應(yīng)通過(guò)協(xié)商,簽訂有條件接入電網(wǎng)的協(xié)議,協(xié)議中需明確諧波抑制的措施,將來(lái)如果電網(wǎng)諧波水平增大超標(biāo)時(shí),這類用戶仍必須采取抑制措施。
監(jiān)測(cè)評(píng)估內(nèi)容包括
1、預(yù)測(cè)評(píng)估中進(jìn)行了第二級(jí)評(píng)估的非線性用戶及特定設(shè)備,投入運(yùn)行時(shí)的驗(yàn)收評(píng)估或工況測(cè)試;
2、運(yùn)行中的電網(wǎng)諧波水平實(shí)際狀況評(píng)估。
監(jiān)測(cè)評(píng)估的要點(diǎn)
(1)依據(jù)評(píng)估內(nèi)容,確定諧波測(cè)量點(diǎn)。
對(duì)于監(jiān)測(cè)評(píng)估內(nèi)容1、,測(cè)量點(diǎn)即為諧波源接入點(diǎn)。
對(duì)于監(jiān)測(cè)評(píng)估內(nèi)容2、,測(cè)量點(diǎn)通常選取電網(wǎng)中樞紐變電站母線、重要發(fā)電廠出線母線、大型非線性用戶接入點(diǎn)、規(guī)?;蔷€性電源接入點(diǎn)、分布式非線性負(fù)荷或電源的集中接入點(diǎn)等;
(2)根據(jù)諧波測(cè)量,實(shí)施諧波測(cè)量,記錄測(cè)量數(shù)據(jù);
(3)通過(guò)諧波疊加與分解方法,確定諧波源的實(shí)際諧波水平;
(4)對(duì)諧波測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,采用95%概率大致確定諧波發(fā)生水平。通過(guò)與諧波電壓限值比較,得出諧波電壓是否滿足標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)論。根據(jù)短路比得到評(píng)估諧波源應(yīng)滿足的諧波電流允許值,通過(guò)比較得到諧波電流是否滿足標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)論;
(5)當(dāng)PCC點(diǎn)并接有補(bǔ)償電容時(shí),應(yīng)分別測(cè)量電容投切對(duì)應(yīng)的電流,對(duì)可能出現(xiàn)的諧波放大進(jìn)行評(píng)估。
出自:《智能建筑電氣技術(shù)》
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