新聞詳情
所在位置: 首頁> 公司新聞> 技術方案>

諧波治理電抗器的選配

日期:2025-05-05 18:21
瀏覽次數:3899
摘要:

通過電容器組的合理投切,達到提高變電所的功率因數、控製電壓合格率、節約電能等方麵都有很好的效果,其容量配置一般均按變壓器總容量的10%~30%考慮,或根據實際無功負荷確定。由於電容器組實際投入容量需根據電網的無功負荷情況做適當的調整,而電容器組的投切容量和電抗器的配置對電網的穩定性、防止係統諧振、防止電容器的過電壓往往認識不足,20041016日,金湖縣110KV黎城變電所10KVⅡ段電抗器的燒毀就是一個典型的事例。

1電抗器的選配原則

1.1單台電容器組電抗器的選配

單台電容器組是否考慮配置電抗器,應根據電容器組所在係統的運行狀況確定。如係統中無諧波源,可不考慮配置電抗器,一般隻要通過對電容器組正常運行時的穩態過電壓情況和無功過補償時,電容器端電壓升高的分析計算來選擇電容器組。如係統中有諧波源,應根據諧波源的情況確定具體抑製諧波的措施。一般情況下(就是諧波不多的情況下),加裝合適的電抗器就能達到一定的效果,配置原則是能夠消除和抑製主要次數的諧波,同時保證其它次諧波引起的電壓升高,電容器能承受。

1.2多台電容器組並列時電抗器的選配

一條母線上裝設兩組及以上電容器組時,為防止一組電容器在投切和故障跳閘的情況下,引起另一台電容器的電壓異常升高而損壞電容器組,一般電容器組應配置相應的電抗器。當係統中無諧波源時,為防止電容器組投切時產生的過電壓,結合對電容器組正常運行時的靜態過電壓、無功過補償時電容器端的電壓升高的情況分析計算,一般選用0.5%~1%的電抗器就能滿足要求。係統中有諧波源時,應根據諧波源的情況確定具體抑製諧波的措施,配置原則是能夠消除和抑製主要次數的諧波,同時對其它次諧波引起的電壓升高,電容器組能承受。

2電容器靜態過電壓

電力網中引起電壓升高的因素有多種,嚴重威脅著電容器的**運行,現分析如下:

電容器組接入電網引起電網電壓升高為ΔUUZNQCSD,電壓升高係數K1

電容器組接入電抗器後,電容器端電壓升高為ΔUUU/(1XLXC),電壓升高係數K2

電容器組不裝設串聯電抗器,電容器端電壓升高,電壓升高係數K3

電容器組相間電容差值引起過電壓。中性點不接地係統的星型接線的電容器組,由於三相電容不平衡會引起中性點位移,使電壓升高為ΔU=【1DC/(3CδC)】U,電壓升高係數K4

並聯電容器在運行過程中,由於電容器內部故障熔件熔斷切除後,故障段中,剩餘的健全電容器端子所受電壓也將升高,係數為K5MN/【3MNP3N2)】。

綜合上述,電容器靜態過電壓係數可達如下數值:KK1×K2×K4×K5

3電抗器參數的選擇和計算

為防止電容器組在投入過程中的合閘湧流,引起電容器端的電壓升高而損壞電容器,一般電容器組可選配0.5%~1%的電抗器。如係統中有諧波源,電抗器的選擇要從消除和抑製諧波,防止發生諧振方麵來考慮。由於35KV10KV係統都為不接地係統,變壓器接線組彆均為YD接線,可隔離係統中的三次諧波,通常性質的諧波源一般都不含偶次諧波,為此電抗器的選配以抑製5次以上的諧波為目的。5次諧波諧振時,X5L5ωLX5C1/(5ωC),X5LX5C05ωL1/(5ωC)=05X1L-(15X1C0X1L5X1C1254%,其中XC為容抗,XL為感抗,為確保5次及以上的其它高次諧波不諧振,一般取可靠係數1.5,則電抗率為XLXC1.5×4%=6%。

4110KV變電所10KVⅡ段電抗器燒毀

110KV黎城變電所10KVⅡ段電容器組,電容器型號為BFM68123121001W電抗器型號為CKSGQ108123124.5%。2004516日投入係統運行,10261730分,運行人員巡視發現電抗器BC相冒煙燒壞。

110KV黎城變電所10KV為單母線分段接線,事故當日,10KV單母線不分段運行,Ⅰ、Ⅱ段電容器組並列,容量均由2400KVAR減少為1800KVAR,由於串聯電抗器無調節分頭,與原電容器組的阻抗比仍為XLXC4.5%,電抗器的實際感抗為2.268W,電容器的容抗為50.4W。電容器容量改為1800KVAR後,電容器的容抗為67.3W,阻抗比變為XLXC3.375%《4%,當係統中出現5次以上諧波時,電容器組已呈容性,不能有效地抑製5次以上諧波,此時在一定條件下(如加上係統電抗),就會使整個電容器組產生嚴重的5次諧波諧振,並產生嚴重的過電壓和過電流,對電容器組內所有元器件絕緣產生嚴重的破壞。

110KV黎城變電所10KV母線上接有理士電池有限公司高壓用戶,該用戶的主要生產設備為充電機,約有40台,每台輸入功率140KW,采用了三相6脈衝整流,從理論上看存在6±1次的諧波。對該公司諧波進行實測,發現5711次諧波分量相當高,總諧波量與基波的比值高達29%,特彆是5次諧波,會在電容器組運行狀況下產生諧振。

5結論

通過對電容器組運行及發生諧振時的定性定量分析可得出:如係統中無諧波源,母線上僅裝有一組電容器組時,可不裝設電抗器;一條母線上裝設兩組及以上電容器組時,為防止一組電容器在切除、故障跳閘引起另一台電容器的電壓異常升高而損壞電容器組,可選用0.5%~1%的電抗器。電容器組容量變化很大時,可選用與電容器同步調整分接頭的電抗器。係統中有諧波源時,應根據諧波源的情況,確定具體抑製諧波的措施,通常選用6%的電抗器,就能達到消除係統中5次及以上次諧波的高次諧波引起的諧振發生。

滬公網安備 31011302004101號