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电力系统检测

断路器检测维保根据ABB、施耐德断路器参数技术和分析进行的维护,可以检测到断路器开关状态相对初始状态的偏差以及明显的变化趋势。红外热成像检测,在负荷高峰期可以通过温异常查出电力系统存在故障隐患点,为停电检修提供数据支撑。
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  • 安川
  • 东元
  • 台达



01
公共电网谐波标准


公共电网谐波电压限值

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



谐波电流允许值

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


02
检测设备


HIOKI公司3197

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。

谐波检测设备




02
检测方法


变压器检测时相关数据统计

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

检测位置是低压次总母排,如下电路图所示:

谐波检测示意图


现场施工

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。


谐波检测现场


谐波检测数据分析

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。