4.《5 供配电系【统谐波及其防治【
4.5!.2 Dy型变】压器:虽然并非《为抑:制谐波而设计但是能!有效阻断3次及【其倍数次谐波—电,流在变压器》两侧的传《播但其代价是—变压器将承受—更严重的温升、振动!。和噪声
《
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—应当注意《的是影响配电变压器!联结组?的选择的首要因【素是用电安全例如】当Dyn11—联结组的变压—器高压10(6【)kV?线路由架空线路【供电:时如果高压侧发生】架空线一相断—线或:跌落式熔断器单【相熔断则变压器【低压侧?有两相负荷的电【压降为1/2—相电:压接:。在,这两:相上的单《相电动机《负荷的起动》矩降为其额定起动】转矩的1/4(【即Mq=1》/,。4M:eq)这时可能会】因电机?堵转而大量烧毁【以电机为动力—。的电器因《此对由架空线路供】电的或由跌落—熔断:器保护的《变压器向住宅等单】相电机负荷较多建筑!物供电时不宜—选用Dyn11【联结组?而应选用Yyn0联!结组:的变压器或选用【单相变压器因为【对Yyn0》联结组的变压器而言!当发生上《述故障?时其低压侧接在【。与故障?相关相?。上的单相电动机【的轴转矩Mq=0.!75Meq这时【家用电器等的—单,相电机不会堵—转而烧毁
】
4.5.4 !谐波源设备集中布置!便,于谐:波治:理;谐波源设备布】置在靠近电源—侧可减少其对下游设!备的谐波骚扰—
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4.5.6【 供电线缆—截面:放大一级可以有效降!低医疗设备》电源侧的阻抗有利】于改善?相关线路的》电压:波形确保《此类医疗设备的稳定!。运行降低配》电变压器的内阻【也,是有效措施之一【但成本相对较高
】
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4.5—.7: 一般而言谐波】。电压畸变取决于电网!的电能质《量、负载在不同条件!下,的特性也《和系统阻《抗有关
【
? 国《际电工委员会—标准公共《电网系统中低频【传导干扰和》信号兼容水平—IEC 6100】0-2-2和基【本EMC《出版物-电磁环境】的分:类IEC 》610?00-2《-5把供配电系统按!谐波骚扰程度分为“!A、1、2》、X”四级》为,。适应我国设计人员】的使用习惯本规【。。范采用“《一、二、三、—四”的分级方法【一级代表谐波骚扰】。最少以此《类推表中《一级干扰采用了工业!低频传导干扰的兼】容水平IEC 61!000-2-4中工!业一类?电磁环境的》相应数据二级谐【波,骚扰强度《即可完全满足本规】。范4.2.2条的】要求.三级则基【。本不:满足该条的要求【
》
《。 分级的定》义是基于统计意义上!的为:满足EMC电—磁兼容要《求有必要控制众【多数量功率不—大的设备《的谐波?电流发射限值并视需!要采取包括滤波在内!。的谐波抑制措施【
! 参照低《压开:关柜和控制柜-【型式试验《和部分型《式试验装置I—EC ?60439-1【第7.?9.3节13次【以,下各奇次谐波电压】分量最大为5%E】MC:。电,磁兼容原则要求设备!的,最低抗扰《。度限值(Immu】nity 》limit)尽【可,能高于设《备的:最高发射水平—(,Emis《si:on l《imit)以取得】良好:安全裕度从系统控】制角度?应限制总的发射【水平故在经》济合理?时,总谐波电压畸变【率宜限制在5—%以下(近似于【本规范中的》一级骚扰《电磁环境《)
—
4.5.8 】当配电?系统的谐《波骚:扰强度超过三级时系!统已不满足本规【范第4.2.—2条的要求
【。
考!虑谐波影响》时功率因数》为
!
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式中!P有:功功率?;,
:
?
》 S视在!功率;
! : — PFdi—。sp位移功率—因数;?。。
:
【 【PFd?is:t畸变功率因数【
:
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—对于:无限大电力》系统而言可以近【似地认?为其:内阻为零故有THD!u=0?于是可以得出
!
【
4.《5.11《 谐?波电:流,会,导致变压器温升增】加、出力《降,低必要时可》采用常?规变压器降容—使用或采用按K系数!设计并制《。造的变压器
!
? K系数变压】器,适宜向谐波含量【较高(THDi【>5%)的》。负载供电必须依照这!些负载进行专—。。门设:计非正弦负》。载电流供电变—压器:容,量的确定的推荐做法!ANSI C57】.110-1—986中提供—。了当高谐波电—流出现时变压—器内热效应》的计算方法此方法】算出一个数》值被称为“K—系数”该系数与变】压器铁心中涡流损耗!有倍数?关,系而涡流又与引【起变压器《发热的谐波电流有】关,变压:器,。制造商通过这个数据!设计变?压器铁?心、绕组及绝—。缘,体系以使其比—标准设计的变压器能!耐,受更高的内部热负荷!(,温升)简单》。地说一个K》系数变?压器:可以比?同类:标准设计《的变:压器耐受接近K倍的!内部热负荷(如K4!变压器与《一,个同类ANS—I标准非谐波额【定变压器相比在不缩!短机械寿《命,及,变压器承载》能力的前提下K4变!压器可承受约四倍于!该标准变压器的内】部热负荷)
】
:
? 必须《注意的是K》系数仅仅说》明变压器承受内部】热负荷的能力采用】K系数?变压器并不代—表配电系统或其【负荷的谐《波情:况能够有所》改善
?
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》 K系数变压器!有下列特点
【
(!1,)低于正常的磁通密!度因此可以承受由谐!波电:流引起的过电压;
!
:
:
, (2)【在一次和二次绕组的!每匝线圈《上,使用了电磁》屏,蔽从而减弱了—较,高频率的谐波;
!
】(3)配置了—一条中性线其规格是!相导体?。的二倍以解决—3次倍数谐波引【起的中性《线,电流增加《问题;?。。
》
(—4,。)绕组被设计成【由多个较小尺寸的】平行:。导体组成《从而:减少了?高次谐波下的集【肤,效应
?
:
》 在某些发达国】家,如果配电系统的K】系数:超,过4就应使用—K系:数变压器或者按降】容系数D将》普,通变压?器,的额定出力打折后】使用(也即选用更】大容量的变压器)】
4.】。5.12 串【联调谐电《抗器配比(电抗率】)的计算方法
!
》 调?谐频率fn处
】
】
式中X!L电抗器《基波感?抗值;
》
— 】XC:电容器基《波容抗值;
】
? : 》 n谐波次数】
】 在确定电抗器】容量时?应使实?际调谐频《率应小于理论—调谐频率(》即,希望:抑制的谐波频—率)以避《免发生系统》的局部谐振还—应考虑?一定裕度因为当电容!器使用时《间较长后其》介质:材料退化从而导【。致电容?值下:降引:起谐振频率的升高表!7提供?了电抗器推荐值
!
:
,
表7 电抗【器推荐值
!
《
4.》5.1?3 : 谐波电流会导致】电容器承受》的端电压升》高设计师可根—据,谐波源设备的占【比选:择不同耐压水平【的电容器
—
】表8为对各种容量变!。压器都适用的选型原!则
》
表?。8 ?。电容器选《型方法(《一)
《
》
— ?当变压器Sn≤2M!VA时可《按表9简《化处理?
?
:
,表9 电容器选】型,方法(二《)
《
?
! 注Gh连接到有】电,。容器组的母线上【所有产生谐波—源装置(静》态变换?。器、:变频器、速度控制器!等)的视在功—率额定值的总和应】当注意的是1—2脉及以上的—整流器?。、已采取非常有效】的谐波抑制措施【的谐:波源设备等均不应】计,入;
—
— : Ssc电容器!组端的?三相短路《容量(kVA—。);
】 》。 Sn系统中!。变压器视《在功率额定值的总和!
《
4.5.1【4 一般而言不】。对称控?制可能?使非线性负载的【谐波发射《量增加
》