諧波案例解決方案1

在一個(gè)相當(dāng)大的辦公大樓內(nèi)，發(fā)現(xiàn)許多電容器組因過(guò)熱而損壞，損壞的是連接在負(fù)責(zé)供電給計(jì)算機(jī)不間斷電源設(shè)備（UPS）變壓器之自動(dòng)功率因數(shù)控制電容器組上。

為找出損壞的原因，對(duì)諧波進(jìn)行了測(cè)量。測(cè)得的供電變壓器基波和諧波電流以及電壓的總諧波畸變率（THD）。結(jié)果可知，當(dāng)兩段50KVAR投入后出現(xiàn)嚴(yán)重的并聯(lián)諧振，將30A的十一次諧波電流（由UPS產(chǎn)生的）放大到183A（相當(dāng)于大約10倍的放大系數(shù)），同時(shí)電壓的THD值也增加到19.6％。當(dāng)2段50KVAR電容器組投入，電容器上電流的有效值（RMS）是364A，相當(dāng)于2.5倍的額定電流流經(jīng)電容器，這足以說(shuō)明電容器損壞的原因。根據(jù)IEC831－1（低壓電容器標(biāo)準(zhǔn)），電容器的容許電流是額定電流的1.3倍。

因?yàn)閺闹C波測(cè)量結(jié)果中可確認(rèn)在供電系統(tǒng)中存有諧振現(xiàn)象，因此采用上海坤友電氣有限公司KYLCF0.4-20/H5和KYLCF0.4-20/H5濾波模塊。請(qǐng)注意，裝KYLCF濾波補(bǔ)償模塊后，無(wú)論投入幾段皆可避免諧振，而且也不會(huì)放大任何諧波電流，為了驗(yàn)證此設(shè)計(jì)，在大非線性負(fù)載下對(duì)調(diào)諧電容器組進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果證明諧波電流并無(wú)放大現(xiàn)象。

諧波案例解決方案2

單線系統(tǒng)圖是從一個(gè)塑模公司的供電系統(tǒng)中取出的，這個(gè)固定式的150KVAR電容器組經(jīng)常故障。為了找出頻繁故障的原因，進(jìn)行了實(shí)地諧波測(cè)量，測(cè)量得的電容器組有效電流值是371A，主要諧波分量是十一次諧波。測(cè)得的電容器有效電流相當(dāng)于額定電流的1.71倍，這樣的測(cè)量結(jié)果當(dāng)然能夠解釋為什么電容器總是出故障。由于總電壓諧波畸變率即使在不用電容器的情況下也高達(dá)8.1％。此公司考慮采用上海坤友電氣有限公司KYLB0.4低壓濾波補(bǔ)償裝置，以保證所有用電設(shè)備皆有良好的供電質(zhì)量。

諧波案例解決方案3

單線系統(tǒng)圖中電容器組是某家公司所購(gòu)置的。此公司購(gòu)置電容器組的決定是由于公司電力系統(tǒng)功率因數(shù)太差不符合要求被罰款所致。經(jīng)計(jì)算，總共需要400KVAR來(lái)改善功率因數(shù)才能達(dá)到不被罰款的規(guī)定值。

在對(duì)電容器組進(jìn)行測(cè)量后可知，工廠供電用的500KVA變壓器稍有些過(guò)載，五次諧波電流為62A，是基波電流的9％。當(dāng)電容器組投入時(shí)，由于無(wú)功得到補(bǔ)償，基波電流降到492A，可是五次諧波電流卻被放大到456A，是基波電流的93％，總電壓畸變率增加到16.2％，此種供電品質(zhì)是負(fù)載所完全不能接受。因此，采用上海坤友電氣有限公司KYLB0.4低壓濾波補(bǔ)償裝置。

諧波案例解決方案4

此案例中之測(cè)量主要的目的是要確定采用什么樣的無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)才能改善功率因數(shù)，使其達(dá)到不被罰款要求值。從測(cè)量的結(jié)果可以看出，電壓發(fā)生了嚴(yán)重畸變，測(cè)得電壓之THD是12％。顯然，不帶電抗器的電容器組是不能使用的，由于較高的電壓畸變，所以決定使用上海坤友電氣有限公司KYLB0.4低壓濾波補(bǔ)償裝置。

當(dāng)所有的濾波器都投入使用時(shí)，電壓THD從12％降到成為2％，該值被認(rèn)為是低電壓供電系統(tǒng)的很好的結(jié)果。還應(yīng)提請(qǐng)注意的是由于無(wú)功功率得到補(bǔ)償，基波供電電流出現(xiàn)了大幅度下降，大約下降520A。同時(shí)大量的諧波電流被有效吸收，供電電流達(dá)到了規(guī)定的諧波限定值。

諧波案例解決方案5

取自一家大型造紙廠的供電系統(tǒng)的案例。該供電系統(tǒng)裝有一個(gè)10MVAR、20KV電容器組。電容器組經(jīng)常因過(guò)電流繼電器動(dòng)作而發(fā)生非正常跳閘。諧波測(cè)量顯示當(dāng)電容器組合閘時(shí)在20KV的母線上出現(xiàn)10.8％異常高的電壓畸變，五次諧波電流含量并高達(dá)135A。當(dāng)切斷電容器組后，電壓畸變下降到1.2％，五次諧波電流降為6A。在此中壓諧振情況下，第五次諧波電流放大系數(shù)高達(dá)22。

對(duì)電容器組進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)時(shí)將造紙廠直流驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生的諧波電流考慮進(jìn)去。經(jīng)計(jì)算機(jī)對(duì)若干可能出現(xiàn)的電網(wǎng)情況進(jìn)行仿真后，證明加上五次濾波器是佳方案。為應(yīng)付于電容器上可能升高之電壓，對(duì)原有的電容器組進(jìn)行修改。方法是再增加一個(gè)KYLBC電容器組，與原有的電容器組串聯(lián)，并安裝一臺(tái)KY-Dr濾波電抗器。

諧波案例解決方案6

當(dāng)公用電網(wǎng)在變電所使用不帶調(diào)諧電抗器的電容器組時(shí)，如果變電所供電給帶有產(chǎn)生諧波負(fù)載的工業(yè)用戶，中壓供電電網(wǎng)被認(rèn)為是符合標(biāo)準(zhǔn)的電壓畸變，就有存在諧振的可能性。

表示的是在某一變電所11KV母線上所測(cè)量的電壓波形，此變電所安裝的電容器組沒(méi)有配置調(diào)諧電抗器。由圖可見(jiàn)，由于諧振，電壓發(fā)生嚴(yán)重畸變，五次諧波電壓分量經(jīng)測(cè)量高達(dá)基本波的22.2％。如果此電壓供電給MV／LV變壓器，而此變壓器于低壓側(cè)接有電容器組，則電容器組之電容與變壓器之短路電感形成一串聯(lián)諧振回路而使電容器吸收大量諧波電流，而發(fā)生電容器過(guò)載。

諧波案例解決方案7

是于一條供電給數(shù)家中、小型工廠的11.4KV供電母線上進(jìn)行20小時(shí)的電壓THD值測(cè)量，顯然地，公用電網(wǎng)上之電容器組導(dǎo)致了將工廠非線性負(fù)載所產(chǎn)生的諧波放大。之所以對(duì)此母線的諧波進(jìn)行測(cè)量，是因在一個(gè)于低壓側(cè)裝有濾波電容器組的工廠經(jīng)常遭受非正常跳閘的困擾。諧波分析證明畸變主要是由五次諧波所造成，測(cè)量期間第五次諧波電壓的大值達(dá)8.1％，超出了公用電網(wǎng)所規(guī)定之3％限定值，利用測(cè)得的畸變量進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算出低壓側(cè)濾波器的RMS電流，明顯地超過(guò)了五次濾波器電流繼電器的熱保護(hù)設(shè)定值，如果不采取措施消除11.4KV系統(tǒng)的諧振，則低壓側(cè)的濾波器應(yīng)改成帶6％或7％電抗器的調(diào)諧式電容器組，如此一來(lái)將導(dǎo)致較高的諧波電流流入公用供電系統(tǒng)，進(jìn)而惡化11.4KV的供電質(zhì)量。

諧波案例解決方案8

是一個(gè)供電給7家工廠之變電站單線系統(tǒng)圖，變壓器TR1－TR6的負(fù)載部份為非線性負(fù)載，而變壓器TR7則僅為一般的AC負(fù)載。無(wú)功電力補(bǔ)償方式是用不帶電抗器的自控電容器組進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。電容器組制造商被告知有幾臺(tái)變壓器上的好幾個(gè)電容器和熔斷器被燒壞，因此對(duì)諧波進(jìn)行了測(cè)量。特別注意的是變壓器TR7也由于20KV供電母線上的5％畸變而受到供電質(zhì)量低下的困擾。

在為工廠重新設(shè)計(jì)無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)的同時(shí)，決定應(yīng)讓在產(chǎn)生諧波的變壓器上對(duì)諧波進(jìn)行吸收，因此應(yīng)采用濾波器。根據(jù)每臺(tái)變壓器上的負(fù)載，設(shè)計(jì)濾波電容器組的無(wú)功功率，分支數(shù)量和調(diào)諧頻率。當(dāng)然，無(wú)需更換現(xiàn)有變壓器TR7的電容器組，因?yàn)檫@個(gè)變壓器只有線性負(fù)載。請(qǐng)注意，由于在變壓器TR1－TR6的低壓側(cè)的濾波器降低了諧波注入20KV電網(wǎng)，使諧波電壓畸變由5％降到0.8％，因此，變壓器TR7的供電質(zhì)量變的很好并控制在規(guī)定的范圍內(nèi)。

結(jié)論

由大部份案例中可發(fā)現(xiàn)，在公共電網(wǎng)中之諧波畸變水平達(dá)到所規(guī)定臨界值以前，諧波問(wèn)題便已明顯地出現(xiàn)在工業(yè)工廠或商業(yè)用戶中。在用戶系統(tǒng)中，若使用不串接電抗器之電容器組并造成諧振情況，則于裝有電容器組之母線上將導(dǎo)致高電壓畸變。用戶設(shè)備中一些諸如電動(dòng)機(jī)過(guò)熱，變壓器過(guò)熱及電子設(shè)備誤動(dòng)作的事情都會(huì)發(fā)生。因此對(duì)電力用戶而言，迫切需要的是了解可能發(fā)生之諧波問(wèn)題，并妥善處理使諧波畸變限制在合理范圍內(nèi)。計(jì)算機(jī)仿真計(jì)算可針對(duì)各種不同電網(wǎng)情況進(jìn)行快速分析，其輸出結(jié)果可當(dāng)作設(shè)計(jì)之依據(jù)。無(wú)論如何，現(xiàn)場(chǎng)之測(cè)量不但可以提供可貴之諧波信息，并可當(dāng)作計(jì)算機(jī)仿真之輸入值，或者可用來(lái)驗(yàn)證計(jì)算結(jié)果之準(zhǔn)確性。