公共电网谐波电压(相电压)限值表 | |||
电网标称电压KV | 电压总谐波畸变率% | 各次电压谐波含有率% | |
奇次 | 偶次 | ||
0.38 | 5.0 | 4.0 | 2.0 |
6 | 4.0 | 3.2 | 1.6 |
10 | |||
35 | 3.0 | 2.4 | 1.2 |
公共连接点谐波电流允许值 | |||||||
标准电压KV | 0.38 | 6 | 10 | 35 | 110 | 220 | |
基准短路容量MVA | 10 | 100 | 100 | 250 | 750 | 2000 | |
谐波次数及电流允许值 | 2 | 78 | 43 | 26 | 15 | 12 | 12 |
3 | 62 | 34 | 20 | 12 | 9.6 | 9.6 | |
4 | 39 | 21 | 13 | 7.7 | 6 | 6 | |
5 | 62 | 34 | 20 | 12 | 9.6 | 9.6 | |
6 | 26 | 14 | 8.5 | 5.1 | 4 | 4 | |
7 | 44 | 24 | 15 | 8.8 | 6.8 | 6.8 | |
8 | 19 | 11 | 6.4 | 3.8 | 3 | 3 | |
9 | 21 | 11 | 6.8 | 4.1 | 3.2 | 3.2 | |
10 | 16 | 8.5 | 5.1 | 3.1 | 2.4 | 2.4 | |
11 | 28 | 16 | 9.3 | 5.6 | 4.3 | 4.3 |
注:当公共电网连接点的最小短路容量不同于表中基准短路容量时,按下式修正表中谐波电流允许值:
Ih=(Sk1/Sk2)Ihp
式中:Sk1公共连接点的最小短路容量,MVA
Sk2基准短路容量,MVA
Ihp第h次谐波电流允许值,A
Ih短路容量为Sk1的第h次谐波电流允许值
本次测试采用HIOKI 公司生产的3197便携式电能质量测试仪进行测试。
1) 变压器额定容量:2000KVA;
2) 二次额定电压:400V;额定电流:2887A;
3) 变压器联接方式:Dyn11;
4) 主要负载为:变频电机,整流设备等;
5) 当前运行负荷:2325A;
6) 最大运行负荷:2887A左右;
检测位置是低压次总母排,如下电路图所示:
检现场检测时,先确认相关设备是否正常投运(如电容柜,有缘滤波装置)。一般检测步奏是,先切除电容柜,有缘滤波等装置,测量负载端具体的谐波类型和数量;再投运电容柜,有缘滤波等装置后测量谐波,通过数据对比可分析当前消除谐波的装置是否有效。
T3#变检测参数电容切除时 | T3#变检测参数电容投入时 | ||||||
功率因数(COSφ) | 0.96 | 功率因数(COSφ) | 0.98 | ||||
谐波电流畸变率(ITHD%) | A相 | B相 | C相 | 谐波电流畸变率(ITHD%) | A相 | B相 | C相 |
8.90% | 24.00% | 8.80% | 5.90% | 18.60% | 6.10% | ||
谐波电流畸变率(UTHD%) | A相 | B相 | C相 | 谐波电流畸变率(UTHD%) | A相 | B相 | C相 |
4.60% | 4.50% | 4.70% | 3.00% | 3.60% | 3.00% | ||
零相电流 | 831A | 零相电流 | 593A | ||||
谐波次数(次) | 电流值(A) | 谐波次数(次) | 电流值(A) | ||||
基波电流 | A: 2337 | B: 2105 | C: 2317 | 基波电流 | A: 2357 | B: 2238 | C: 2353 |
2 | 5 | 6 | 7 | 2 | 8 | 9 | 9 |
3 | 10 | 32 | 5 | 3 | 13 | 33 | 12 |
4 | 3 | 5 | 7 | 4 | 6 | 5 | 5 |
5 | 138 | 261 | 129 | 5 | 93 | 280 | 96 |
6 | 2 | 1 | 1 | 6 | 2 | 2 | 1 |
7 | 93 | 232 | 104 | 7 | 72 | 204 | 76 |
8 | 3 | 8 | 2 | 8 | 3 | 8 | 3 |
9 | 3 | 11 | 2 | 9 | 3 | 6 | 1 |
10 | 2 | 3 | 2 | 10 | 2 | 5 | 3 |
11 | 89 | 238 | 81 | 11 | 55 | 163 | 55 |
12 | 1 | 2 | 1 | 12 | 1 | 2 | 1 |
13 | 51 | 153 | 54 | 13 | 25 | 88 | 27 |
14 | 2 | 5 | 3 | 14 | 2 | 5 | 2 |
15 | 1 | 7 | 2 | 15 | 5 | 5 | 1 |
16 | 2 | 6 | 2 | 16 | 2 | 4 | 2 |
17 | 48 | 150 | 45 | 17 | 20 | 74 | 22 |
从列表和根据GB/T14549-93的要求,以及0.38kV级电网公共连接点的谐波电流允许值可知,用户该T3#变压器配电系统电源侧在生产过程中产生谐波次数较多,主要是5次、7次、11次、13次、17次谐波,A相谐波电流分别有138A、93A、89A、51A、48A;B相谐波电流分别有261A、232A、238A、153A、150A;C相谐波电流分别有129A、104A、81A、54A、45A;都已超过国家标准要求,并且可以看出ABC三相用电系统中,B相谐波电流严重超标,现场使用的无功补偿柜,采用的是我公司的滤波电容+滤波电抗元件,在补偿提高功率因数的同时,也可以看出对谐波有一定滤除作用,根据现场电容投入情况,A相和C相谐波在电容器投入后,有明显的降低,B相无功不需要补偿,所以现场电容柜B相没有投入,对应的B相主要谐波电流没有明显变化。并且可以看出该变压器在生产时,零相也存在较大电流,电流切除时有831A,电容投入后有593A。
根据检测结果显示,该用户T3#变压器在主要负载启动生产时,确实存在振动声音较大情况,该变压器下原有安装我公司一台300A有源滤波柜,但是用户反映由于安装在母排上的电流取样互感器都已经烧坏,造成有源滤波柜暂时无法工作。通过对该变压器的谐波进行检测,参照上面表格可以看出,在生产过程中确实存在大量谐波,尤其是B相谐波次数较多,谐波电流较高。虽然采用了我公司滤波电容+电抗的方案,但由于其生产主要是变频整流设备,谐波电流本身就高,三相用电设备可能存在差异,造成电容投入后的A相和C相谐波电流有了明显降低,但是B相依然存在高谐波得不到治理,同时零相也存在较高的电流。
基于以上检测和分析结果可得:
首先对于用户反映的该T3#变压器噪音过大问题,一般有用电系统谐波较大、母线框螺丝松动带动外壳振动、母线温度过高、变压器损耗等原因。针对本次检测到的该变压器下确实存在较高的谐波含量,以及零相电流过大的问题,以及用户反映原本母线上的互感器都出现烧坏情况,分析用户该变压器下的三相用电负载使用可能存在有差异,本身也会产生较高谐波,建议还需要重视治理。