高次諧波有著顯著的特點:
①隨機性的變化,即為小周期、短間隔的不規(guī)則性變化,反映出諧波為隨機變量的特征;
②規(guī)則性的變化,其大小隨諧波源負荷的大小、系統(tǒng)運行方式等作大周期的變化。
諧波測量對抑制諧波有著重要的指導作用:檢定實際網(wǎng)絡諧波源用戶的諧波水平是否符合標準的規(guī)定;了解和掌握各種電力設備投運前、后相關系統(tǒng)的諧波水平及其變化、檢驗諧波對有關設備的影響;諧波故障和異常的原因測量,以找到應采取的相應對策;諧波專題測試還可以便于了解諧波源特性、系統(tǒng)諧波阻抗、諧波潮流分布和諧波放大現(xiàn)象等。
2.諧波國家標準的具體規(guī)定
2.1測量條件國標GB/T14549-1993《電能質量?公用電網(wǎng)諧波》明確諧波測量應在最嚴重的條件下進行,即選擇在電網(wǎng)正常供電時系統(tǒng)可能出現(xiàn)的最小運行方式,且在諧波源工作周期中產生的諧波量大的時段內進行,例如電弧爐應在熔化期、可控硅軋機應在軋鋼大負荷期、電氣化鐵道應在電力機車集中的高峰期測量。當測量點附近安裝有電容器組或存在其它諧波濾波器組時,有可能會產生某次諧波放大或諧振,應在電容器組,或濾波器組的各種運行組合的方式下進行測量。實際測量時,并不一定達到最嚴重的條件,例如測點附近有多個諧波源,系統(tǒng)在某些方式下會形成諧振等,可在多種方式和測量的基礎上進行評價。
2.2監(jiān)測點和測試量原則上選取諧波源用戶接入公用電網(wǎng)的公共連接點作為諧波的監(jiān)測點、測量該點的諧波電壓和諧波源用戶注入公用電網(wǎng)的諧波電流,要求監(jiān)測點的諧波水平必須符合諧波國家標準的規(guī)定。諧波電壓和諧波電流的諧波次數(shù)一般測量第2~19次,但根據(jù)諧波源的特點和測試分析結果,可以適當變動諧波次數(shù)測量的范圍,前者用含有率(%)表示,后者用有效值(A)表示;標準還規(guī)定,諧波電壓必須測取總諧波畸變率THDU(%)。
2.3測量間隔和持續(xù)時間對于負荷變化快的諧波源(例如:煉鋼電弧爐、晶閘管變流設備供電的軋機、電力機車等),測量的間隔時間不大于2MIN,測量次數(shù)應滿足數(shù)理統(tǒng)計的要求,一般不小于30次,以使測量值平均數(shù)的分布接近于正態(tài)分布所需的最低樣本數(shù)。對于負荷變化慢的諧波源(例如:化工整流器、直流輸電換流站等),測量間隔和持續(xù)時間不作規(guī)定。為了區(qū)別暫態(tài)現(xiàn)象和諧波,對于負荷變化快的諧波,每次測量結果可為3S內所測得的平均值。推薦采用下式計算:式(1)中,UNK為3S內第K次測得的N次諧波的方均根值;M為3S內取得均勻間隔的測量次數(shù),M≥6。式(1)的值即可作為持續(xù)測量過程中的一次諧波測量值。
電網(wǎng)諧波管理的依據(jù)是國家頒發(fā)的《電力法》、《電力供應與使用條例》、《電能質量公用電網(wǎng)諧波》及電力部門制定的相關法規(guī)、條例。對電網(wǎng)諧波的測量和檢測有利于諧波的管理,從測量的實際值幫助我們分析和尋找電網(wǎng)諧波電壓超標的原因,對有關諧波源和電容器采取針對性的措施。當存有諧波源的電網(wǎng)新增電容補償設計時,還應核算諧波諧振或放大的可能性,投運前后在系統(tǒng)和電容器組的各種運行方式下進行諧波監(jiān)測。
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