宜宾电业局电网谐波电流检测方法应用分析

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1、重庆大学工程硕士学位论文1绪论1．1宜宾电业局电网谐波电流检测的目的和意义1．1．1引言随着全球工业化进程的不断加快，对地球环境的污染和破坏也空前加剧。为此，近年来在全世界掀起了环境保护的热潮。在电力系统中，各种谐波源产生的谐波也对电力系统环境造成污染。随着电力电子装置日益广泛地应用，电网中的谐波污染日益严重；同时，大多数电力电子装置功率因数很低，也给电网带来额外负担。此外，电力系统三相不对称负载产生的负序电流也对电力系统和用户造成一系列危害，对供电质量产生很大的影响。伴随着信息时代对电能质量越来越高的要求，电力系统谐波电流检测与补偿已成

2、为电力系统领域的一个重大课题，受到越来越多的关注，很多国家都对此给予了足够的重视。谐波带来的危害越来越被人们重视。探讨各种消除谐波的方法，如何减少直至消除谐波已成为电力电子技术、电力系统、电气自动化、理论电工等领域中的重要研究课题。1．1．2电网谐波电流检测的目的和意义虽然目前有源电力滤波器的电流检测方法很多，各具特色，并且一些方法(特别是基于瞬时无功功率理论的谐波电流检测方法)得到了实际应用，但考虑到有源电力滤波器工作实时性和准确性的要求和电力系统的实际运行特点，目前仍期望能够研究出新的检测方法，以适应有源电力滤波器在实际应用中的需要，

3、为电网设备正常运行和谐波控制管理提供有效保证。谐波污染对宜宾电业局电网的安全及经济运行造了极大的影响．电力系统中的谐波分量，可能产生局部的并联谐振和串联谐振，导致接在谐波支路中的电气设备因过电压和过电流而损害。如变压器刚通电瞬间，激磁涌流中的谐波电流可能达到和超过变压器的额定电流，正常情况下，不会构成对变压器的危害。对于双星型接法的变压器，在谐振条件下，可能使激磁电流中的三次谐波倍增，严重影响变压器和附近其它设备的安全。谐波引起设备的附加损耗，降低了设备的使用效率，还可能使绝缘加速老化，缩短设备寿命如汽轮发电机承受超过额定电流10％的谐波

4、电流时，将明显发热；超过20％时，可能出现较严重的故障。凸极发电机允许的谐波电流比汽轮发电机要大，但在承受较大的谐波电流时，将缩短绕组绝缘寿命。电网谐波电压叠加在电容器的基波电压上，不但使电容器的运行电压升高，严重时使电容器在运行中发生局部放电且不易熄灭。变压器、电机等设备也会因谐波电流引起附加铜耗和铁耗，出现局部过热现象。谐波严重影响电力系统的运行，会导致某些不正常的工作状态。对超高压长距离输电线路，较大的谐重庆大学工程硕士学位论文1绪论波电流会使电弧熄灭延缓，导致单相重合闸失败，造成事故。消弧线圈接入系统后，较大的谐波电流分量同样会延

5、迟和阻碍灭弧作用。谐波对不同的继电保护装置有不同程度的影响。谐波分量较大时，有的继电器误动或拒动如零序电流过大，可能引起接地保护误动作。谐波电流通过电容耦合、电磁感应、电气传导等方式，造成通讯线的干扰，还影响通话的清晰度；更严重的是，如果高次谐波频率接近载波频率时，还会产生谐振。此外，谐波分量对晶闸管触发系统及控制装置都易导致误动作。对于一般的感应电动机，由于谐波所产生的脉动电压，可能会引起电机振动。谐波还会引起仪表误差和产生测量误差。常用的感应式电表是按工频正弦电压波形设计的，畸变波形将会影响它的正常工作。如某些用户将谐波电流输入电网时

6、，因电度表错误的记录可能会少交电费；而当谐波电流进入用户时，可能使其多交电费，这些都必须通过加强对电力系统谐波的管理和治理来解决。随着工业化进程的迅猛发展，电网装机容量不断加大，电网中电力电子元件的使用也越来越多，电弧炉、电气铁路等生产设备在运行时可使电流产生大幅度地浪涌、尖脉冲，致使大量的谐波电流注入电网，造成正弦基波畸变，电能质量下降，不但对电力系统的一些重要设备产生重大影响，对广大用户也产生了严重危害。因此，谐波与电磁干扰、功率因数降低被列为电力系统的三大公害，因而了解谐波产生的机理，研究和清除供配电系统中的高次谐波，对于供电质量、

7、确保电力系统安全、经济运行都有着十分重要的意义。因此谐波带来的危害越来越被人们重视。探讨各种消除谐波的方法，如何减少直至消除谐波已成为电力电子技术、电力系统、电气自动化、理论电工等领域中的重要研究课题。谐波研究的意义，首先是因为谐波的危害十分严重。谐波使得电能的生产、传输和利用的效率降低，使电器设备因电流中高频成分的增加导致产生的涡流损耗增加，从而引起设备过热，并使绝缘老化，使用寿命缩短，甚至发生故障或烧毁。谐波还可引起电力系统中局部并联谐振或串联谐振，使谐波含量放大，造成电容等设备的烧毁。谐波研究的意义，还在于其对电力电子技术自身发展的

8、影响，电力电子技术是未来科学技术发展的重要支柱。然而，电力电子装置所产生的谐波污染己成为阻碍电子技术发展的重大障碍，它迫使电力电子领域的研究人员必须对谐波问题进行更为有效的研究。不论从保证电力