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关于谐波标准中电流限值的讨论

关于谐波标准中电流限值的讨论

点击数:7436 次   录入时间:03-04 11:44:39   整理:http://www.55dianzi.com   经验交流
摘 要:针对GB/T 14549-1993《公用电网谐波》中220 kV电压等级的谐波电流限值和三绕组变压器低压侧谐波电流限值进行了讨论,并提出了修改建议。
关健词:电力系统谐波;谐波电流;限值


随着电网容量的不断增大、系统中谐波源用户的增多和单个谐波源用户容量的增大,电网中公共连接点(PCC点)的谐波电压水平在逐年增高,有的已经危及系统设备的安全和电网的安全运行。由于谐波对电网的污染日益严重,对其进行监测和监督更显重要。如何对谐波源用户进行监督管理,如何确定其谐波电流允许值,对110 kV电压等级的用户,GB/T 14549-1993《公用电网谐波》(以下简称国标)中有明确的规定;但对220 kV电压等级的用户,国标中并没有给出明确的处理方法。对于三绕组变压器,由于三侧容量不同,谐波电流允许值计算数据也不同。下面介绍在实际工作中遇到的情况和处理方法。
1 国标中谐波电流允许值的计算
国标中规定220 kV电压等级的基准容量取2000MV·A;注入PCC点的各次谐波电流允许值,参照110 kV电压等级的谐波电流允许值,详细数据见1。

当短路容量与基准容量不同时,谐波电流允许值的换算公式,用国标附录B中的公式B1计算。

式中Sk1——PCC点的最小短路容量,MV·A;
Sk2——基准短路容量,MV·A;
Ihp——表1中的第〖WTBX〗h〖WT〗次谐波电流允许值,A;
Ih——短路容量为Sk1时的第h次谐波电流允许值,A。
 在PCC点处,第i个用户的第h次谐波电流允许值,按国标附录C中的公式C6计算。

式中 Si——第i个用户的用电协议容量,MV·A;
St——PCC点的供电设备容量,MV·A;
α——相位迭加系数,按表2取值。



在计算PCC点处第i个用户的第h次谐波电流允许值时,因为Si由供电部门与用户之间签订的用电协议容量来确定,而St容量在220 kV变电站,对于110 kV电压等级,可以用该110 kV PCC点的供电设备容量来确定;但对于在220 kV母线接入的用户而言,计算该用户允许注入系统的第h次谐波电流允许值的关键是如何确定St的容量。可以分为如下几种情况讨论。
2 220 kV用户接入系统的不同方式
2.1 20 kV用户变电站在系统220 kV末端站母线上接入
接线方式见图1,供电设备容量St按式(3)计算。
St=S01 Sy (3)
式中 S01——系统01变电站供电设备容量;
Sy——用户供电设备容量(主变容量或协议容量)。

2.2 220 kV用户变电站和系统某一220 kV变电站一起串接在系统另一变电站220 kV母线上
接线方式见图2,供电设备容量St按式(4)计算。

式中 S01——系统01变电站供电设备容量;
S02——02变电站供电设备容量;
Sy——用户供电设备容量(主变容量或协议容量)。

2.3 用户220 kV站在系统放射线路两站中间接入
接线方式见图3,用户接入系统方式与2.2中的相似,供电设备容量St按式(5)计算。

式中 S01——系统01变电站供电设备容量;
S02——02变电站供电设备容量;
Sy——用户供电设备容量(主变容量或协议容量)。

2.4 220 kV用户站及系统某一变电站并接在系统另一变电站220 kV母线上
接线方式见图4,供电设备容量St按式(6)计算。

式中 S01——系统01变电站供电设备容量;
S02——02变电站供电设备容量;
Sy——用户供电设备容量(主变容量或协议容量)。

2.5 220 kV用户变电站在系统环网中的某一变电站的母线上接入
接线方式见图5,供电设备容量St按式(7)计算。此时,不应再考虑系统的环流或穿越功率问题。

式中 S01——系统01变电站供电设备容量;
S02——02变电站供电设备容量;
S03——03变电站供电设备容量;
Sy——用户供电设备容量(主变容量或协议容量)。

3 三绕组变压器低压侧PCC点谐波电流允许值的确定
目前电网中的降压变压器许多都是三绕组变压器,其容量比Sh/Sm/Sl(高/中/低)分为两种情况,即100/100/100和100/100/50。对于装设单台变压器的变电站,一般称该站装设的主变容量为供电设备容量;对于装设两台或多台变压器的变电站,视主变高、中、低压侧是否并列运行而定。
对于三绕组变压器的低压侧PCC点,注入的谐波电流允许值的计算用公式(1)和(2),在实际应用时,习惯用变压器的设备标称容量SN作为PCC点的St,即高压侧容量St=Sh。但对于容量比为100/100/50的变压器,这种算法是不正确的,St的取值应该是变压器标称容量SN(高压侧容量Sh)的一半,即St=Sh/2或St=SN/2。这样计算的PCC点谐波电流允许值才合理。
4 结论及建议
a. 谐波国标自1993年颁布执行,已经近10年了,对在执行过程中出现的许多实际问题,国
家有关部门应制订一个完整的解释细则,以便得到更好的贯彻执行。
b. 随着电网向高电压等级发展,以及220 kV高电压等级用户的日益增多,在标准中对220 kV或更高电压等级的谐波电压畸变率和谐波电流允许值都应有明确的规定,或在解释细则中有一个确切的处理办法。
c. 应制订谐波测量仪器的相关检验和传递标准。
d. 应明确对三绕组变压器不同容量比时的谐波电流允许值的计算方法。


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