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—
《
—。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Dyn1》1联结组的变—压器高压1》0(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=1/4Meq!)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
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》IE:C 6100—0,-2:-2:和,。基本EMC出版物】-,电磁环境的》分类IEC》 61?000?-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 61000!-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EM!C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IEC 【6,。0439-1第7】.9.3节1—3,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—(,I,mmu?nity 》lim?it:)尽可能高于—设备的最高发射水】平(E?mi:ssion —limit)—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《
》。
?
,
《。 式《中,P有功?功率;?
《
? 【 ,。 S视在功率—;
》
《 P!Fdisp》位移功?率因:数,;
! 《。 PFdis!t,畸变功率因数
】
】。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T】HDu=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 C—57.110-19!86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ANSI》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,
,
《
《 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XL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
!
?
?
:4.5.13— , 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)
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—
:
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,.14 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
】