隨著新型電力係統建設不斷推進,電能質量治理麵臨(lin) 新的挑戰。諧波是很突出的電能質量問題之一。什麽(me) 是諧波?正常情況下,我國電網的電壓或電流的波形是頻率50赫茲(zi) 的正弦波(又稱基波),但由於(yu) 電網存在非線性元件和負載,於(yu) 是出現了與(yu) 基波頻率成整數倍頻率的其他正弦波,這些正弦波被稱為(wei) 電網諧波。
諧波會(hui) 影響各種電力設備正常工作,引發設備壽命縮短、網損增大、繼電保護裝置誤動等諸多問題,一直是電力係統中影響電能質量的一大“公害"。當前,電力係統“雙高"特征不僅(jin) 對電網傳(chuan) 統穩定性產(chan) 生較大影響,也可能引發諧波諧振等新型穩定性問題,給電網安全穩定運行帶來挑戰。
第1章 產(chan) 品概述:(SHHZ1001變頻式串並聯耐壓儀(yi) 工作原理及結構)
該裝置主要針對10kV、35kV、110kV、220kV、330KV變電站及線路等所有電氣主設備的交流耐壓試驗設計製造。電抗器采用多隻分開設計,既可滿足高電壓、小電流的設備試驗條件要求,又能滿足低電壓的交流耐壓試驗要求,具有較寬的適用範圍,是地、市、縣級高壓試驗部門及電力安裝、修試工程單位理想的耐壓設備。
該裝置主要由變頻控製電源、勵磁米兰手机下载、電抗器、電容分壓器組成。
串聯諧振在電力係統中應用的優(you) 點:
1、所需電源容量大大減小。串聯諧振電源是利用諧振電抗器和被試品電容諧振產(chan) 生高電壓和大電流的,在整個(ge) 係統中,電源隻需要提供係統中有功消耗的部分,因此,試驗所需的電源功率隻有試驗容量的1/Q。
2、設備的重量和體(ti) 積大大減少。串聯諧振電源中,不但省去了笨重的大功率調壓裝置和普通的大功率工頻試驗米兰手机下载,而且,諧振激磁電源隻需試驗容量的1/Q,使得係統重量和體(ti) 積大大減少,一般為(wei) 普通試驗裝置的1/10-1/30。
3、改善輸出電壓的波形。諧振電源是諧振式濾波電路,能改善輸出電壓的波形畸變,獲得很好的正弦波形,有效的防止了諧波峰值對試品的誤擊穿。
4、防止大的短路電流燒傷(shang) 故障點。在串聯諧振狀態,當試品的絕緣弱點被擊穿時,電路立即脫諧,回路電流迅速下降為(wei) 正常試驗電流的1/Q。而並聯諧振或者試驗米兰手机下载方式做耐壓試驗時,擊穿電流立即上升幾十倍,兩(liang) 者相比,短路電流與(yu) 擊穿電流相差數百倍。所以,串聯諧振能有效的找到絕緣弱點,又不存在大的短路電流燒傷(shang) 故障點的憂患。
5、不會(hui) 出現任何恢複過電壓。試品發生擊穿時,因失去諧振條件,高電壓也立即消失,電弧即刻熄滅,且恢複電壓的再建立過程很長,很容易在再次達到閃絡電壓前斷開電源,這種電壓的恢複過程是一種能量積累的間歇振蕩過程,其過程長,而且,不會(hui) 出現任何恢複過電壓。
我公司變頻諧振主要功能及其技術特點:
1、裝置具有過壓、過流、零位啟動、係統失諧(閃絡)等保護功能,過壓過流保護值可以根據用戶需要整定,試品閃絡時閃絡保護動作並能記下閃絡電壓值,以供試驗分析。
2、裝置具有三種工作模式,方便用戶根據現場情況靈活選擇,提高試驗速度。
工作模式為(wei) :全自動模式、手動模式、自動調諧手動升壓模式.
3、能存儲(chu) 和異地打印數據,存入的數據編號是數字,方便的幫助用戶識別和查找。
4、裝置自動掃頻時頻率起點可以在規定範圍內(nei) 任意設定,掃頻方向可以向上、向下選擇,同時液晶大屏幕顯示掃描曲線,方便使用者直觀了解是否找到諧振點。
5、采用了DSP平台技術,可以方便的根據用戶需要增減功能和升級,也使得人機交換界麵更為(wei) 人性化。
第2章 變頻串聯諧振試驗裝置主要技術參數(SHHZ1001變頻式串並聯耐壓儀(yi) 工作原理及結構)
(一)變頻串聯諧振試驗裝置技術指標
1.輸出電壓波形畸變率:<1.0%
2. 允許連續工作時間:額定條件下一次性工作15分鍾。
3.裝置自身品質因數:Q>50
4.電纜和發電機試驗時滿負荷下品質因數:Q>30(與(yu) 負載相關(guan) )
5.主米兰手机下载和線路試驗滿負荷時品質因數:Q>30(與(yu) 負載相關(guan) )
6.輸入電源:三相380V或單相220V,當電源為(wei) 380V時,可做額定負載試驗;當電源為(wei) 220V時,隻可做1/2負載試驗。
7.頻率調節範圍:20Hz~300Hz
8.係統測量精度:1.5%
9.裝置具有過壓、過流、零位啟動、閃絡保護等保護功能
(二)設備遵循標準
GB50150-2006 《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》
DL/T849.6-2004 《電力設備測試儀(yi) 器通用技術條件第6部分:高壓諧振試驗裝置》
JB/T9641-1999 《試驗米兰手机下载》
GB10229 《電抗器》
GB/T.311-1997 《高壓輸變電設備的絕緣與(yu) 配合》
DL/T846-2004 《高電壓測試設備通用技術條件》
GB4793-1984 《電子測量儀(yi) 器安全要求》
GB2900 《電工名詞術語》
GB4208 《外殼防護等級》
GB191 《包裝貯運標誌》
GB/T16927-1997 《高電壓試驗技術》
(三)設備主要配置及技術參數說明:
1.變頻電源(一台):
1.1技術參數
1.1.1 額定功率:100kW;
1.1.2 輸入電壓:三相 380V±5% 或單相220V±5% 45~65Hz,當電源為(wei) 380V時,可做額定負載試驗;當電源為(wei) 220V時,隻可做1/2負載試驗。
1.1.3 輸出電壓:0~400V可調
1.1.4 輸出電壓頻率:20~300Hz
1.1.5 頻率調節:0.1Hz步進可調
1.1.6 頻率不穩定度:≤0.02%
1.1.7 輸出電流:250A
1.2 性能特點:(SHHZ1001變頻式串並聯耐壓儀(yi) 工作原理及結構)
1.2.1放置方式:變頻電源的放置為(wei) 縱向和橫向,特別適合現場操作及觀察。
1.2.2防震保護:內(nei) 外部具備特殊減震橡膠支撐腳和保護鋁箱,可有效減緩運輸中的顛簸震動和吊裝時的衝(chong) 擊。保證了變頻電源的長期穩定性和可靠性。
1.2.3參數顯示:觸摸或外接鼠標大屏幕液晶界麵顯示係統。
可顯示諧振電壓(即試驗前設置的目標電壓)、試驗頻率、測量頻率、低壓電壓、低壓電流、耐壓時間、過壓保護、過流保護、閃絡保護、階段升壓及階段計時、操作模式切換、電容,電感,頻率互換計算、參數查詢等, 還可顯示頻率曲線、電壓曲線等可直觀地判斷當次試驗諧振頻率準確及穩定性。
1.2.4參數設置:大屏幕觸摸液晶彩屏和外接鼠標直接完成各種參數的設置。可對起始頻率、終止頻率、起始電壓、階段升壓和計時、測量分壓器變比、激勵變變比、過壓保護、過流保護、閃絡保護、試驗模式、電容電感頻率互換計算、參數設置提示以及幫助等參數進行設置或選擇。
1.2.5試驗模式:觸摸屏和外接鼠標操作,有全自動、半自動、手動三種運行狀態。具備升壓、調諧(含手動、自動)、分段加壓和計時、運行狀態、模式切換、故障提示、電容電感頻率互換計算功能等。
1.2.6 保護功能及其信息提示:具備高壓過壓保護、低壓過流、過流保護,以及失諧保護、零位、閃絡保護、緊急停機、欠壓保護等多重保護功能。
1.2.7數據存儲(chu) 功能:試驗結果保存、打印、上傳(chuan) 、回查等。
a、試驗結果:手動或自動試驗完畢後,在試驗結果界麵中可顯示出試驗時的詳細參數,當試驗發生中斷時,可提示中斷狀態。可將參數保存在存儲(chu) 器中,該存儲(chu) 器為(wei) 非易失存儲(chu) 器,可保存50次試驗記錄。
b、數據查詢:可將已保存的試驗結果數據顯示到屏幕上。同時具有USB接口,可將數據輸出打印或利用設備所攜帶打 印機打印。
1.2.8自動穩壓功能:係統根據設定的試驗電壓或手動升壓結果,自動跟蹤並維持穩定的試驗電壓,電壓穩定度可達1.5%。
1.2.9 調頻範圍及頻率分辨率均可設定:調頻範圍可設為(wei) 20~300Hz、45~100Hz、50Hz、按需設置,可加快調諧過程;頻率分辨率根據需要,可預設為(wei) 0.1Hz、0.05Hz、0.02Hz、或0.01Hz,在調諧效率與(yu) 調諧度之間取得優(you) 化平衡。
頻率調節分為(wei) 粗調和細調,並可自動尋找試驗諧振點,保證諧振頻率在整個(ge) 試驗過程中不發生漂移。
高壓電抗器(三台)
2.1 技術參數(SHHZ1001變頻式串並聯耐壓儀(yi) 工作原理及結構)
2.1.1 額定工作電壓:200kV
2.1.2 額定工作電流:4A
2.1.3 額定電感量:180H
2.1.4 連續工作時間:60min
2.1.5 溫 升:小於(yu) 60度
2.1.6 工作頻率:30~300Hz
2.2 性能特點(SHHZ1001變頻式串並聯耐壓儀(yi) 工作原理及結構)
2.2.1 電抗器的設計采用空心式結構,漆包導線繞組,油浸式自冷。電抗器可以自由方便疊裝及吊裝。環氧樹脂絕緣筒外殼,具有足夠的電氣、機械強度、必要的散熱能力以及油熱脹冷縮的裕度。電抗器外殼自帶底座,與(yu) 另一節電抗器上端采用。外殼噴塗橘紅色絕緣漆。
2.2.2電抗器外殼自帶底座,與(yu) 另一節電抗器上端采用采用卡槽結合,方便現場使用。
激勵米兰手机下载(一台):
3.1 技術參數
3.1.1 額定容量:100kVA
3.1.2 輸入電壓:400V
3.1.3 輸入電流:250A
3.1.4 輸出電壓:四串30kV;四並7.5kV;二串二並15kV;
3.1.5 輸出電流:四串3.33A;四並13.3A;二串二並6.67A;
3.1.6 連續工作時間:60min
3.1.7 溫 升:小於(yu) 60度
3.1.8 工作頻率:30~300Hz
3.1 性能特點
3.2.1 冷卻方式:鐵箱式結構,油浸全封閉式,絕緣耐熱等級為(wei) A 級。
3.2.2 高、低壓繞組及鐵芯間均設靜電屏蔽層,既作為(wei) 勵磁米兰手机下载,又是隔離米兰手机下载。
電容分壓器(一台):
4.1 技術參數
4.1.1額定電壓:600kV(三節串聯,單節電壓200kV)
4.1.2電容量:300pF(三節串聯,單節電容量900pF)
4.1.3工作頻率:20~300Hz
4.1.3分壓比:6000:1
4.1.4誤差:1.0%
4.2 性能特點
4.2.1 額定電壓下可連續運行60min。
4.2.2 試驗電壓低於(yu) 200kV可使用單節分壓器200 kV,且不需要調整變比值。
4.2.3 在20~300Hz範圍內(nei) ,其精度和穩定度保持要求不變。
4.2.4 在20℃、0.4~0.5UN下介損值:≤0.0025
4.2.5 分壓比誤差:有效值時≤1.0%,峰值時≤1.5%。
4.2.6 高、低壓臂的電容采用一致的介質結構,溫度係數小,角位移小,在20~300H內(nei) 分壓比不變。
4.2.7 電壓測量通過測試引線引至變頻電源進行測量。
補償(chang) 電容器(一台):
5.1 技術參數
5.1.1額定電壓:200kV(二節串聯,單節電壓100kV)
5.1.2電容量:5000pF(二節串聯,單節電容量10000pF)
5.1.3工作頻率:20~300Hz
電力係統的“雙高"特征使電網中的諧波呈現新特征:諧波頻率從(cong) 以低頻次為(wei) 主擴展至高頻次及超高頻次,諧波源從(cong) 用戶側(ce) 為(wei) 主蔓延至發輸變配用各環節,諧波影響從(cong) 影響電能質量擴展至影響電網安全穩定運行。
過去,諧波源以鐵磁飽和型和電弧型為(wei) 主,前者主要是各種帶鐵芯的電力設備,後者主要是各種煉鋼爐、電焊機群等。這些諧波源產(chan) 生的諧波主要是3、5、7次等低頻次諧波,檢測和治理技術相對成熟。近年來,以絕緣柵雙極型晶體(ti) 管(IGBT)為(wei) 代表的電力電子裝置大量應用於(yu) 光伏逆變器、開關(guan) 電源、變頻器和變頻節能用電設備,其開關(guan) 頻率可達幾百千赫茲(zi) 甚至更高,可產(chan) 生40~3000次的超高頻諧波。電網諧波的頻次低至10次以下,高至上千次,覆蓋頻率很寬,給諧波的檢測和治理帶來一定困難。
之前,諧波源主要集中分布在用戶側(ce) ,而風電、光伏發電、儲(chu) 能、(柔性)直流輸電的大規模應用使電源側(ce) 及輸變電各環節的諧波問題開始凸顯。另外,隨著新能源汽車普及和直流配用電、變頻節能用電技術快速發展,用電側(ce) 的諧波源也更加多樣、複雜,分布更廣。
新能源發電的廣泛接入也使諧波治理形勢日趨嚴(yan) 峻。諧波對交直流保護裝置和重要設備構成潛在風險。這一類敏感設備可能會(hui) 在諧波含量超標時誤動或拒動,導致可靠性下降。此外,諧波諧振引起寬頻振蕩,會(hui) 導致風機脫網事故發生。這說明諧波不僅(jin) 會(hui) 影響負荷側(ce) 的電能質量,還可能給電網安全穩定運行帶來挑戰。
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