1 諧波的產(chǎn)生
    電網(wǎng)諧波來自于三個方面：一是電源質(zhì)量不高產(chǎn)生諧波，發(fā)電機由于三相繞組在制作上很難做到絕對對稱，鐵芯也很難做到絕對均勻一致，電源會產(chǎn)生諧波。二是輸配電系統(tǒng)運行中產(chǎn)生的諧波；三是用電設(shè)備產(chǎn)生的諧波。其中電子型用電設(shè)備產(chǎn)生的諧波最多。
    輸配電系統(tǒng)中主要是電力變壓器產(chǎn)生諧波，由于變壓器鐵芯的飽和，磁化曲線的非線性，加上設(shè)計變壓器時考慮經(jīng)濟性，其工作磁密選擇在磁化曲線的近飽和段上，這樣就使得磁化電流呈尖頂波形，因而含有奇次諧波。它的大小與磁路的結(jié)構(gòu)形式、鐵芯的飽和程度有關(guān)。鐵芯的飽和程度越高，變壓器工作點偏離線性越遠，諧波電流也就越大，其中3次諧波電流可達額定電流的0.5%。
    在用電設(shè)備中，晶閘管整流設(shè)備、變頻裝置、電弧爐、電石爐、氣體放電類電光源、家用電器都會產(chǎn)生諧波。
    某電石廠在生產(chǎn)電石過程中，電弧爐、電石爐由于加熱原料時，電爐的三相電極很難同時接觸到高低不平的爐料，使得燃燒不穩(wěn)定，引起三相負荷不平衡，產(chǎn)生諧波電流，經(jīng)變壓器的三角形連接繞組而注入電網(wǎng)。其中主要是2～7次的諧波，平均可達基波的8%～20%，最大可達45%。
2 諧波的限制措施
   某城西110 kV變電站35 kV出線一回給某紙業(yè)35 kV車間變電站供電，一回線還給某電石廠供電，由于生產(chǎn)電石的過程中產(chǎn)生諧波，而且主要是2～7次的諧波，這么大的諧波源經(jīng)輸電線路，流入某紙業(yè)35 kV車間變電站。35 kV車間變電站電壓互感器柜沒有消諧和消弧裝置。當(dāng)系統(tǒng)諧波入侵時，必將造成某紙業(yè)35 kV車間變電站燒毀事故。針對系統(tǒng)諧波的影響，重作設(shè)計時選用35 kV柜內(nèi)斷路器為真空斷路器，將原電壓互感器柜換為XHG消弧、消諧、選線及過電壓保護裝置柜。
    2.1 XHG柜適用于3～35 kV中壓電力系統(tǒng)
    XHG柜由以下部件組成。
    三相組合式過電壓保護器TBP。TBP是一種特殊的金屬氧化物過電壓保護器，起限制系統(tǒng)過電壓的作用，過電壓保護器的沖擊系數(shù)為1，各種電壓波形下放電電壓值相等，保護性能不受過電壓波形的影響。
    可分相控制的高壓真空快速接觸器JZ。JZ的作用是當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生弧光接地時，使其由不穩(wěn)定的弧光接地迅速轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的金屬性直接接地，從而保護了設(shè)備，使其不受損害。
    控制器ZK。根據(jù)電壓互感器提供的電壓信號來判定故障相別和故障類型，即電壓互感器斷線、金屬接地和弧光接地，按照預(yù)先設(shè)定的方式控制高壓真空接觸器JZ。
    高壓限流熔斷器組件FUR。FUR可防止因誤接線或裝置故障造成誤判斷時，導(dǎo)致相間短路。
    帶有輔助二次繞組的電壓互感器。當(dāng)被保護的系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，電壓互感器的開口三角兩端電壓立即由低電位變成高電位，使控制器投入工作。
    2.2 XHG柜裝置的基本功能
    當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，可在30 ms左右將故障相直接接地。若是弧光接地，則立即熄滅電弧，將弧光接地過電壓穩(wěn)定在線電壓的水平，可有效避免因單相接地引發(fā)的相間短路及因弧光接地過電壓導(dǎo)致的避雷器爆炸事故；若是金屬性接地，則可大大降低接觸電壓和跨步電壓，有利于保障人身安全；如果用于以架空線路為主的電網(wǎng)，則裝置動作5 s后真空接觸器分閘，若是瞬時性故障，則系統(tǒng)恢復(fù)正常，若為永久故障則裝置再次動作后不再分閘。
    當(dāng)發(fā)生電壓互感器斷線故障時，裝置輸出信號，以便用戶對有可能因電壓互感器斷線導(dǎo)致誤動作的繼電保護進行閉鎖。
    裝置動作后，面板顯示故障類型，如電壓互感器斷線、金屬接地或弧光接地的識別，同時輸出無源開關(guān)量接點信號。
    裝置可將發(fā)生在相與相之間和相與地之間的各種過電壓限制在3.5倍左右。
3 文章結(jié)語
    2001年底，某紙業(yè)35 kV變電站經(jīng)過設(shè)計改造后重新投運，根據(jù)近5年的運行情況，當(dāng)系統(tǒng)又有諧波入侵時，某紙業(yè)35 kV變電站運行情況良好。
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