【文章內(nèi)容簡介】 裝置基本試驗(yàn)方法 GB 168362021 量度繼電器和保護(hù)裝置安全設(shè)計(jì)的一般要求 DL/T 4782021 靜態(tài)繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置通用技術(shù)條件 JB/T 電力系統(tǒng)二次電路用控制及繼電保護(hù)屏（柜、 臺(tái)）通用技術(shù)條件 JB/T 78281995 繼電器及其裝置包裝貯運(yùn)技術(shù)條件 JB/T 95682021 電力系統(tǒng)繼電器、保護(hù)及自動(dòng)裝置通用技術(shù)條件 DL/T 6201997 交流電氣裝置的過電壓保護(hù)和絕緣配合 DL/T 6721999 變電所電壓無功調(diào)節(jié)控制裝置訂貨技術(shù)條件 GB 低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 第 1 部分：型式試驗(yàn)和部分型式試驗(yàn) GB 高壓輸配電設(shè)備的絕緣配合 注：所有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范執(zhí)行最新版本 2 配電系統(tǒng)測試 諧波基礎(chǔ)知識 諧波含量 的國標(biāo)要求 國標(biāo) GB/T 1454993 規(guī)定的諧波電流和諧波 電壓畸變率要求 如下 ： 表 1 注入 PCC 點(diǎn)各次諧波電流國標(biāo)限值 標(biāo)準(zhǔn) 基準(zhǔn)短路 諧波次數(shù)及諧波電流允許值 ,A 電壓 容 量 MVA KV 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 10 78 62 39 62 26 44 19 21 16 28 13 24 11 12 18 16 14 12 當(dāng)電網(wǎng)公共連接點(diǎn)的最小短路容量不同于表 1 基準(zhǔn)短路容量時(shí)，按下式修正表 1 中的諧波電流允許值： 式中 SK1— 公共連接點(diǎn)的最小短路容量， MVA； SK2— 基準(zhǔn)短路容量， MVA； Ihp— 表 2 中的第 h 次諧波電流允許值， A； Ih— 短路容量為 Sk1 時(shí)的第 h 次諧波電流允許值。 表 2 PCC 點(diǎn)諧波電壓畸變率國標(biāo)要求 電網(wǎng)標(biāo)稱電壓 Kv 電壓總諧波畸變率 ％ 各次諧波電壓含有率％ 奇 次 偶 次 配電系統(tǒng)測量 在 河北 某 塑編制品有限公司 相關(guān)部門的大 力支持下，我方工程師于 2021 年 5 月 10 日應(yīng)邀對 該公司變壓器低壓 400V 母線和負(fù)載有變頻器的 5 條出線支路 進(jìn)行了電能質(zhì)量測試，量測情況如下： 測量儀器 美國 FLUKE 公司的 Fluke 435 電能質(zhì)量分析儀 。此設(shè)備用于監(jiān)測電能質(zhì)量，可以在線連續(xù)長時(shí)間測量電壓、電流的諧波，三相不平衡，閃變，暫態(tài)過程，波形變動(dòng)，頻率變化等。 設(shè)備技術(shù)參數(shù)： 電壓精確度 : % 電流精確度 : % 采樣頻率 :1kHz~64kHz 脈沖采樣頻率 :100kHz~10MHz 符合 EN610529 標(biāo)準(zhǔn) 測量內(nèi)容 此次測量 使用 Fluke 435 電能質(zhì)量測試儀進(jìn)行不間斷連續(xù)測量，獲得 連續(xù)的電流、電壓、諧波情況及瞬時(shí)的波形 、功率、諧波等詳細(xì)數(shù)據(jù)。 被測供電系統(tǒng)簡介及說明 1） 系統(tǒng)簡圖 分別對配電間 3 臺(tái)變壓器二次側(cè)進(jìn) 行了電壓諧波、電流諧波、功率因數(shù)等測試。測試點(diǎn)如系統(tǒng)簡圖中所示。 系統(tǒng)簡圖如下： 圖 1 現(xiàn)場供電系統(tǒng)示意圖 測試數(shù)據(jù) 報(bào)告 變壓器二次側(cè) 400V 母線 測試數(shù)據(jù)圖表 測試數(shù)據(jù)圖表解讀分析： 從上述圖表可 知，變壓器低壓 400V 母線在無 功 補(bǔ)償 柜損壞 未投入 情況下 ，系統(tǒng)內(nèi)諧波電壓總畸變率達(dá)到 %，非常接近國標(biāo)諧波電壓總畸變率 5%的安全限值，而系統(tǒng)內(nèi)的諧波電流總畸變率達(dá)到 %， 最大值達(dá)到 ， 遠(yuǎn)大于國家諧波標(biāo)準(zhǔn)的安全限值要求 ，功率因數(shù)達(dá)到 以上 ，滿足≥ 的考核要求 。 變壓器 低壓 側(cè) 1變頻器負(fù)載出線支路 測試數(shù)據(jù)圖表 測試數(shù)據(jù)圖表解讀分析： 從上述圖表數(shù)據(jù)分析可以得知， 負(fù)載有 55KW 和 15KW 變頻器設(shè)備的 1出線支路的 諧波電壓總畸變率達(dá)到 %，超出國標(biāo)諧波電壓總畸變率 5%的安全限值，而系統(tǒng)內(nèi)的諧波電流總畸變率達(dá) 到 %， 最高值達(dá)到 ， 遠(yuǎn)大于國家諧波標(biāo)準(zhǔn)的安全限值要求， 功率因數(shù)達(dá)到 以上 ，滿足≥ 的考核要求 。 變壓器 低壓 側(cè) 2變頻器負(fù)載出線支路測試數(shù)據(jù)圖表 測試數(shù)據(jù)圖表解讀分析： 從上述圖表數(shù)據(jù)分析可以得知， 負(fù)載有 55KW 和 15KW 變頻器設(shè)備的 2出線支路的 諧波電壓總畸變率達(dá)到 %， 達(dá)到 國標(biāo)諧波電壓總畸變率 5%的安全限值，而系統(tǒng)內(nèi)的諧波電流總畸變率達(dá)到 27%， 最高值達(dá)到 ， 遠(yuǎn)大于國家諧波標(biāo)準(zhǔn)的安全限值要求， 功率因數(shù)達(dá)到 以上 ，滿足≥ 的考核 要求 。 變壓器 低壓 側(cè) 3變頻器負(fù)載出線支路測試數(shù)據(jù)圖表 測試數(shù)據(jù)圖表解讀分析： 從上述圖表數(shù)據(jù)分析可以得知， 負(fù)載有 55KW 和 15KW 變頻器設(shè)備的 3出線支路的 諧波電壓總畸變率達(dá)到 %， 達(dá)到 國標(biāo)諧波電壓總畸變率 5%的安全限值，而系統(tǒng)內(nèi)的諧波電流總畸變率達(dá)到 %， 最高值達(dá)到 ， 遠(yuǎn)大于國家諧波標(biāo)準(zhǔn)的安全限值要求， 功率因數(shù)達(dá)到 以上，滿足≥ 的考核要求 。 變壓器 低壓 側(cè) 4變頻器負(fù)載出線支路測試數(shù)據(jù)圖表 測試數(shù)據(jù)圖表解讀分析 ： 從上述圖表數(shù)據(jù)分析可以得知， 負(fù)載有 38 臺(tái) 變頻器設(shè)備的 4出線支路的 諧波電壓總畸變率達(dá)到 %， 接近 國標(biāo)諧波電壓總畸變率 5%的安全限值，而系統(tǒng)內(nèi)的諧波電流總畸變率達(dá)到 %， 最高值達(dá)到 ， 遠(yuǎn)大于國家諧波標(biāo)準(zhǔn)的安全限值要求， 功率因數(shù)達(dá)到 以上，滿足≥ 的考核要求 。 變壓器 低壓 側(cè) 5變頻器負(fù)載出線支路測試數(shù)據(jù)圖表 測試數(shù)據(jù)圖表解讀分析： 從上述圖表數(shù)據(jù)分析可以得知， 負(fù)載有 52 臺(tái) 變頻器設(shè)備的 5出線支路的 諧波電壓總畸變率達(dá)到 %， 達(dá)到 國標(biāo)諧波電壓總畸變率 5%的安全限值，而系統(tǒng)內(nèi)的諧波電流總畸變率達(dá)到 46%， 最高值達(dá)到 ， 遠(yuǎn)大于國家諧波標(biāo)準(zhǔn)的安全限值要求， 功率因數(shù)達(dá)到 以上，滿足≥ 的考核要求 。 諧波治理 方案 分析 設(shè)計(jì) 諧波治理方式 比較分析： 目前對用戶配電系統(tǒng)中的諧波治理主要有無源濾波和有源濾波兩類方式，由于無源濾波裝置是由濾波電抗器和濾波電容器組成的 LC 濾波回路，諧波流入 LC 回路易于電網(wǎng)發(fā)生諧振，因此無源濾波裝置設(shè)計(jì)需要綜合考慮功率因數(shù)、諧波含量、特征諧波、電網(wǎng)阻抗等，同時(shí)結(jié)合工程實(shí)際，選擇電抗器和 電容器參數(shù)，最后需要通過仿真驗(yàn)證諧波濾波效果，因此無源濾波裝置的設(shè)計(jì)是一個(gè)較為復(fù)雜的系統(tǒng)工程，特別是給各設(shè)計(jì)單位提出了較大的困難，由于其均為非標(biāo)設(shè)備和非標(biāo)安裝，同一項(xiàng)目各家設(shè)計(jì)方案不同，從而導(dǎo)致投入和濾波效果產(chǎn)生比較大的差異。 而隨著目前電網(wǎng)中諧波源的多樣化、分散化、復(fù)雜化，如節(jié)能燈、氣體燈具、變頻空調(diào)，在一般工業(yè)領(lǐng)域使用的變頻器、軟啟動(dòng)以及各類節(jié)電裝置的應(yīng)用，雖然單個(gè)容量相比較小，但由于存在同時(shí)使用概率大而產(chǎn)生的諧波疊加效應(yīng)，使電網(wǎng)中的諧波呈現(xiàn)特征諧波復(fù)雜、諧波含量變化大等特點(diǎn)，采用傳統(tǒng)的無源濾波裝置不能 動(dòng)態(tài)跟蹤治理，因此近幾年中出現(xiàn)了有源濾波裝置 APF，有源濾波裝置本身作為一個(gè)諧波源，通過檢測電網(wǎng)中的諧波，迅速產(chǎn)生與檢測的諧波相反的諧波，以抵消電網(wǎng)中的諧波。有源濾波裝置動(dòng)態(tài)跟蹤電網(wǎng)中不斷變化的諧波，實(shí)時(shí)發(fā) 出相反的諧波，由于其只針對諧波，因此解決了無源濾波裝置易與電網(wǎng)發(fā)生諧振的問題，同時(shí)不需要經(jīng)過復(fù)雜的電網(wǎng)阻抗計(jì)算，只需估算諧波量，大大減少了設(shè)計(jì)工作量，因有源濾波裝置為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，可保證設(shè)計(jì)方案統(tǒng)一性。 有源濾波裝置在設(shè)計(jì)和使用上的優(yōu)勢 諧波治理隨著諧波源的復(fù)雜化和電力電子技術(shù)的突飛猛進(jìn)發(fā)展，不管是從諧 波治理裝置的設(shè)計(jì)還是實(shí)際應(yīng)用，有源電力濾波裝置必將取代無源濾波裝置，成為未來諧波治理的主要 方式 ： 1）從設(shè)計(jì)角度分析：有源濾波裝置與無源濾波裝置相比較，有源濾波裝置只需估算諧波電流最大值，而無需考慮電網(wǎng)阻抗、特征諧波以及仿真驗(yàn)證等因素，絕不會(huì)產(chǎn)生類似無源濾波裝置設(shè)計(jì)不當(dāng)而發(fā)生諧振事故的可能。設(shè)計(jì)簡單，可實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，使方案統(tǒng)一。 2）從安裝角度分析