電容器投切對10KV母線諧波影響

電容器投切對10KV母線諧波影響

　　1電容器投切測試

　　按照站內電容器運行規定，對電容器進行投切實驗，測試投切前后 10kV 母線諧波電壓和變壓器主開關諧波電流，得到的參數如下：電容器投運前，10KV側母線有功功率為2528KW，無功功率為1946Kvar，電壓有效值為6.04KV，電流有效值為0.485KA，電壓總畸變率為0.51%，電流總畸變率為1.21%，總諧波電壓有效值為30.7V，總諧波電流有效值為5.87A;電容器投運后，各對應參數分別為有功功率為2580KW，無功功率為-504Kvar，電壓有效值為6.266KV，電流有效值為0.419KA，電壓總畸變率為1.09%，電流總畸變率為4.18%，總諧波電壓有效值為68.2V，總諧波電流有效值為17.5A。對監測得到的這些數據進行分析，可見，電容器投運后，電壓總畸變率增加了 113.7%，電流總畸變率增加了 245.5%，總諧波電壓有效值增加了 122%，總諧波電流有效值增加了 198%。又諧波的大量增加，可以推斷，電容器投運后義井配電站10KV母線側發生了諧波諧振。進一步對諧波進行分解處理，得出：電容器投運后，對 3 次諧波、5 次諧波、7 次諧波都發生了不同程度的放大，其中，對 5 次諧波電壓和 7 次諧波電流的影響最大。

　　2電容器投切測試值的計算分析

　　將該站的電容器組進行等值處理，負荷簡化為諧波電流源，等值后的基波阻抗為20.12Ω。諧波計算按照疊加原理分解為，背景諧波電壓回路和負荷諧波電流回路兩部分。即 ( 為開關k次諧波電流(測試值); 為背景諧波電壓單獨產生的k次諧波電流; 為負荷產生的k次諧波電流分流至系統的k次諧波電流)。

　　系統諧波電放逐大倍數按照公式： 計算。

　　經計算得出:3次諧波電放逐大倍數為1.5;5次諧波電放逐大倍數為14.7;7次諧波電放逐大倍數為1.4。且諧振發生的次數為5次。從以上分析可見，背景諧波電壓回路發生了5次串聯諧振，負荷諧波電流回路發生了5次并聯諧振。因此，開關諧波電流的增大主要是由于電容器投運后發生了 5 次串、并聯諧振所致使的。

　　3 10KV出線開關和用戶的諧波測試分析

　　假如配電母線電壓畸變率超過 1%是由于 10kV 負荷諧波電流造成的，則繼續在超標時段內對 10kV 各出線開關電流進行諧波測試，用表列出各路主要次的諧波電流有效值。找出諧波影響最大的 10kV 出線路。對諧波影響最大的 10kV 出線線路的主要用戶進行諧波測試，找出諧波影響最大的用戶，按有關諧波治理規定要求用戶采取措施降低產生的諧波量。

　　4上級電網和負荷的諧波測試分析

　　假如配電母線電壓畸變率超過 1%是由于上級供電電網背景諧波電壓造成，則繼續在 10kV 配電母線超標時段內對上級電網和負荷進行測試。重復上述步驟，對上級電網母線進行分析，終極找出超標的根源即上級負荷或背景的影響。

　　5結論

　　由以上分析終極得出 10kV 配電母線電壓畸變率超過了國標1%的原因。

　　義井配電站10KV母線超標原因的結論：

　　(1) 經監測，義井站 10kV母線電壓畸變率超過了國際一流的要求1%，諧波電壓和電流中以 5 次諧波為主。

　　(2) 經計算，10kV 母線背景諧波電壓總畸變率。