电容器投切对10KV母线谐波影响
10KVPT含3次谐波
10kV系统的电压谐波分析南京供电公司计量中心曹根发摘要：本文对10kV小电流接地系统的电压谐波，由于10kV电压互感器中性点的消谐电阻，及接地变一侧的灭弧线圈等原因，而造成的错误测试结果，进行了分析，并针对这种现象提出改进的测试方法。
1.前言由于生产发展的需要和国家电力总公司及江苏省公司的要求，我市公司对所辖范围内的电网，配网电能质量，（电压谐波占有率）进行了一次普测、普查。
由于10kV配网系统采用了小电流接地的运行方式，10KV配网的电压互感器接线方式如图1所示。
在PT的一次侧中性点到地串接一只电阻，称消谐电阻。
此电阻一般由氧化锌阀片构成，在正常运行方式下，无电流通过此电阻。
一次侧中心点与地等电位。
近似与Y/Y型接法。
而主变接线方式则是Y/Δ型接法。
所以在10kV母线上并一只接地变，采用Y/Y型接法。
在变一侧中心点串一只电抗器，俗称灭弧线圈。
在10kV系统形成中心点接地的运行方式。
国标规定电压失谐率是相电压的谐波百分比含量做为判别限值的标准。
从而规范了测试信号是相电压，与之相应的测试设备的接线方式是“Y”型接法。
若取线电压为取样信号。
测试设备需按“△”接法，结果将造成取样信号中的3n次谐波被抵消，抵消量大小，与3n次谐波电压与同相的基波电压相位及相电压的不平衡度有关。
在普查进程中，我们发现有6座110kV变电站中的9条10kV母线严重超标。
共同特征是3次电压畸变率是造成超标的最主要因素。
其余各次谐波含量不大。
且占比例极低。
同时所有电压谐波超标的10kV母线，电压三相不平衡度也接近或超过国标值。
（国标Σu <2%）切除变电站10kV侧的补偿电容器组，仅五次谐波有所下降，三次谐波下降量不大总畸变率仍居高不下。
在10kV电源侧110KV测得，3次电压谐波仅有1%左右。
而在这9条母线供电范围内，并无大型工矿企业，和大型非线性生产用户。
基本负荷是大型商场、高层写字楼及居民小区。
仅照明、家用电器、电梯，难以形成如此高的仅以三次谐波为主要因素的电压畸变特征。
电力系统间谐波对继电保护的影响分析
电力系统间谐波对继电保护的影响分析摘要：电力系统运行下电力系统间谐波对继电保护装置有着一定的影响，针对当前继电保护的重要机制，做好谐波处理至关重要。
下面文章对电力系统间谐波对继电保护的影响与治理措施展开探讨。
关键词：电力系统；继电保护；谐波；间谐波引言电力系统是指由发电厂、输电线路以及用电客户端等环节构成的一种电能循环系统，它是通过电能生产以及传输等形式，从而有效的将不同的电力分配给相关的用户，这是一个非常复杂的过程，有关部门通过不同的措施和方法，加强对电力系统和信息数据的控制值，并且安装相应的电力保护装置，并且在自动化技术的应用下实现监控自动化、调度自动化的目的。
但是在电力系统的运行过程中，还是会或多或少的出现不同的安全和质量隐患，造成对电力结构的影响，谐波就是其中的主要危害因素，需要对它进行全面的分析，找到有效的抑制方法。
1间谐波的产生机理随着各个领域用电的广泛增加，电网中的变压器、三相电机等传统的非线性装置以及整流器、变频器等现代的非线性装置的使用量和使用范围也跟着大量增加。
这些负荷装置在电力系统中运行时，造成了电网供电的不平衡性，同时对电力系统的整个运行质量产生了严重的影响。
电力电网中，非线性负载是产生各类谐波的主要来源。
而电力互感器铁心饱和引起的电感变化则是主要的非线性负载来源之一。
实际电力系统中，外界激发作用多见于开关分、合闸，线路接地、断线等，这些都会引起电压、电流互感器铁心饱和。
铁磁谐振作为铁心饱和引起回路共振的一种特殊现象，多见于如下电力网络：空载或轻载条件下（回路损耗足够小），电磁式电压互感器和线路对地电容组成的振荡网络；空载变压器和空载长架空线路对地电容组成的振荡回路等。
对于中性点非有效接地系统，非线性电感元件和电容元件组成振荡回路，回路稳态运行（线性状态）时的自振频率小于某一低频谐振频率，而当铁芯饱和（非线性状态）时，电感迅速减小，则会发生铁磁谐振。
譬如中性点不接地系统中，空载投切线路或母线时，线路对地电容与母线（或线路）PT构成LC振荡回路，在某一谐振频率下会发生串联（电压）谐振，该频段谐波电压幅值大，会对系统产生较大影响。
锌冶炼电网中谐波治理及应用
锌冶炼电网中谐波治理及应用崔红红巴彦淖尔紫金有色金属有限公司，内蒙古 巴彦淖尔 ０１５５４３摘 要：随着电力技术的发展，电能成为我们生活、工业中必不可少的能源之一，锌冶炼生产系统中，由于工业生产中整流设备、变频设备、电子装置、电葫芦等设备的使用，产生大量的高次谐波，使得电网系统电能质量下降，所以对电网中谐波的治理迫在眉睫，本文通过锌冶炼系统电网运行的实际情况分析谐波的来源和治理的方案。
关键词：电网质量；谐波治理；无功补偿中图分类号：ＴＭ９３５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２４）０２－００１０－５Harmonic control and application in zinc smelting power networkCUI Hong-hongＢａｙａｎｎａｏｅｒ Ｚｉｊｉｎ ｎｏｎ－ｆｅｒｒｏｕｓ Ｍｅｔａｌｓ Ｃｏ． ， Ｌｔｄ． ， Ｉｎｎｅｒ Ｍｏｎｇｏｌｉａ， Ｂａｙａｎｎａｏｅｒ，０１５５４３Abstract: Ｐｏｗｅｒ ｈａｓ ｂｅｃｏｍｅ ｅｓｓｅｎｔｉａｌ ｔｏ ｍｙ ｄａｉｌｙ ｌｉｆｅ ａｎｄ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｏｕｒｃｅｓ ｏｆ ｅｎｅｒｇｙ， ｗｉｔｈ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｐｏｗｅｒ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ， ｚｉｎｃ ｓｍｅｌｔｉｎｇ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ， ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅ ｕｓｅ ｏｆ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｉｎ ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ， ｔｈｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ， ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｄｅｖｉｃｅ， ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｈｏｉｓｔ， ｓｕｃｈ ａｓ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ， ｐｒｏｄｕｃｅ ａ ｌｏｔ ｏｆ ｈａｒｍｏｎｉｃ， ｍａｋｅｓ ｔｈｅ ｇｒｉｄ ｓｙｓｔｅｍ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｅｎｅｒｇｙ ｑｕａｌｉｔｙ ｄｅｃｌｉｎｅ， ｓｏ ｔｈｅ ｈａｒｍｏｎｉｃ ｇｏｖｅｒｎａｎｃｅ ｉｓ ｉｍｍｉｎｅｎｔ， ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｐｒａｃｔｉｃｅ ｏｆ ｚｉｎｃ ｓｍｅｌｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｈａｒｍｏｎｉｃ ｓｏｕｒｃｅ ｇｏｖｅｒｎａｎｃｅ ｐｒｏｊｅｃｔ．Keywords: Ｐｏｗｅｒ ｎｅｔｗｏｒｋ ｑｕａｌｉｔｙ； ｈａｒｍｏｎｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌ； ｒｅａｃｔｉｖｅ ｐｏｗｅｒ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ收稿日期：２０２３－１２作者简介：崔红红，女，生于１９８５年２月８日，甘肃天水人，高级工程师，科长。
变电站电容器组的配置
变电站10kV 电容器组的配置引言目前，电力系统中为了提高电压质量，减少网络损耗，普遍配置了无功补偿装置，由于电容器组容量可大可小，即可集中使用，又可分散配置，具有较大的灵活性，且价格较低，损耗较小，维护方便，故为目前系统中使用最广泛的无功电源之一。
变电站设计中一般将电容器组布置在10kV 侧。
由于10kV 侧配置电容器存在系统短路容量较小、分组数较多、易发生谐振等问题，故如何合理选择10kV 电容器组就显得尤为重要。
1、电容器总容量的选择变电站安装的“最大容性无功量”的选择原则为：对于直接供电末端变电所，其最大容性无功量应等于装置所在母线上的负荷按提高功率因数所需补偿的最大容性无功量与主变压器所需补偿的最大容性无功之和。
即：cbm cfm c Q Q Q += （1）0ef fm cfm Q P Q ⨯= （2）e em d cbm S I I I U Q ⋅+⋅=)100(%)100(%)(022 （3） 式中：c Q ：变电站配置最大容性无功量（kvar ）；cfm Q ：负荷所需补偿的最大容性无功量（kvar ）；cbm Q ：主变压器所需补偿的最大容性无功量（kvar ）；fm P ：母线上的最大有功负荷（kW ）；0ef Q ：由1cos φ补偿到2cos φ时，每kW 有功负荷所需补偿的容性无功量（kvar/kW ）；(%)d U ：需要进行补偿的变压器一侧的阻抗电压百分值（%）；m I ：母线装设补偿装置后，通过变压器需要补偿一侧的最大负荷电流值（A ）；e I ：变压器需要补偿一侧的额定电流值（A ）；(%)0I ：变压器空载电流百分值（%）；e S ：变压器需要补偿一侧的额定容量（kV A ）；通过式（1）、（2）、（3）对变电站无功容量进行估算，负荷所需补偿的最大容性无功量约为主变容量的5%~10%（按补偿到功率因数0.96考虑），主变压器所需补偿的最大容性无功量14%~16%。
一起10kV开关柜异常声音的原因分析及解决方案
冶金动力METALLURGICAL POWER2020年第6期总第244期1问题的提出某开关站运行人员点检时发现10kV 某一开路开关柜有异常声音，经分析确认异常声音为开关柜母线室产生，若异常声音不及时消除将对供电设备的安全运行带来隐患。
通过对该问题发生的原因进行总结和分类，提出了具体的解决措施和方案，减少此问题对正常运行设备的影响。
2原因分析经观察和分析异常声音为高压开关柜内发出的短促鸣笛声，调整系统无功补偿装置运行方式，在退出10kV 母线段无功补偿装置后，该开关柜异常声音消除。
经测试确认，该10kV 开关柜异常声音是由于无功补偿装置投入运行后系统内高次谐波超标，系统发生并联谐振，造成开关柜发生异常声响。
2.110kV 电容器组串联电抗器电抗率计算及原因分析现场10kV 电容器参数如下：电容器型号：BFM 11/3-100-1W单只电容：7.92-8.04μF 单只容量：100kVar 电抗器型号：CKDK 额定电流：250A 额定电感：200μH 电抗率具体计算如下：电抗率k =每相感抗÷每相容抗，即k =X L /X C ；将感抗X L ，容抗X C 代入上式，电抗率k =X L /X C =0.11%。
按照国标关于限制合闸涌流的具体规定和要求，成套整流电容器和绕组的额定涌流在输出额定电流的20倍以内，计算公式为：λ=1+(Xc /X L )式中：λ—涌流合闸量是涌流的流量倍数；X C —合闸回路中容抗；一起10kV 开关柜异常声音的原因分析及解决方案侯建强(酒钢集团能源中心动力分厂，甘肃嘉峪关735100)【摘要】针对某开关站10kV 开关柜在正常运行期间产生异常声腔音的原因进行分析，系统内由于现场无功补偿装置的选型及配置不合理等原因而引起的异常声音和系统谐振，通过对现场无功补偿装置的选型及配置的分析，对该开关站的电能质量进行检测，提出了具体的异常声音改进治理措施，解决了由于系统谐振使开关柜产生了异常声音的问题。
电力系统高次谐波＼谐波放大及谐波对电力电容器的危害
电力系统高次谐波＼谐波放大及谐波对电力电容器的危害本文章论述了电力系统高次谐波、谐波的放大，并且阐述了谐波对于电力电容器的危害。
标签：电力系统高次谐波谐波放大电力电容器1 谐波和谐波源在电力系统中，基波的功率潮流是以发电机作为功率源，负载只吸收功率。
可是对于谐波的功率潮流也许恰好相反，是以负载为功率源。
高次谐波源有两种：电流谐波源和电压谐波源。
各种整流型负荷以及用可控硅调节的负荷，这些非线性的负荷都可以认为是谐波电流源。
由于变压器、发电机等铁心的磁饱和作用产生了电压的畸变，所以发电机等旋转电机以及串补装置都是谐波电压源。
2 电容器组的谐波放大在计算阻抗、感抗、容抗的时候，都会涉及到一个看似十分简单的参数，那就是频率（或者角频率）。
说它看似简单是因为对于基波来说，我们都取50Hz。
可是其重要的意义就是对于谐波的频率是50Hz的整数倍，这就使得感抗和容抗在基波和谐波条件下呈现出不同的数值和状态。
也就可以说谐波引起的一切与基波的不同，都是由这个参数引起的。
无功补偿用电力电容器组在电力系统中的存在，为电力系统带来了大量的容抗。
同时，电力系统中绝大部分电力设备是感抗。
加上电容器组中的串联电抗就使得他们组合对于基波来讲是正常的，可是在谐波条件下就变的复杂起来。
这其中对于电力系统影响和危害最大的就是谐波的放大。
采用串联电抗的电力电容器组的系统接线图和等效电路图如2-1：图中，In为系统中同一母线上具有非线性负荷形成的谐波电流源，所以不计其电阻。
等效之后的电路图中XS、XC、XL分别是系统等效电抗、电容器组电抗、电容器并联电抗器电抗。
则得到的谐波电流为：如图所示，将β分成a-f区域。
对每个区域分析如下：a区域：系统中本身就具有谐波，可是在这里区域里，系统的谐波伴随着β的增加而增大，同时电容器支路的谐波电流也在增大，只是放大的不多。
b区域：曲线斜率的增加说明了谐波电流随着β的增大而迅速增加。
c点：由于谐波电流的频率和系统对于本次谐波的固有频率相等，发生了共振现象。
某化工厂10KV整流装置谐波解析跟治理计划资料精
某化工厂10KV整流装置谐波分析及治理方案1谐波造成的危害谐波主要是由称为谐波源的大功率换流设备（包括化工电解整流设备）及其它非线性负荷产生，谐波源产生的谐波不但危及电网及其它电力用户而且也危及自身，因此谐波的治理是十分必要且有实际经济效益的。
本文以某化工厂为实例对谐波的产生及治理方案进行了分析研究。
该化工厂由郝村站供电，站内装设三组共10．8Mvar并联电容器，分别串联有4．5％，7％和12％电抗率的电抗器，分别用于限制五次及以上、四次及以上、三次及以上高次谐波放大并分别对五次谐波、四次谐波、三次谐波形成不完全滤波。
投运后电容器出现严重过负荷，噪音异常，个别电容器投运不久就发生鼓肚现象，后测试发现母线谐波电压和电容器回路谐波电流严重超标，为防止设备进一步损坏，将10．8Mvar 电容器全部退出运行。
通过对赫村站进一步测试结果表明，谐波主要是来自某化工厂，不仅谐波含量高而且谐波频谱范围宽（最低为二次）。
经过专业人员对化工厂配电系统的接线，设备配置，运行情况进行多次调查和测试，基本摸清情况，并对产生2次及以上高次谐波的原因进行了分析，制订了治理方案。
2原因分析2．1整流变压器接线四台整流变压器接线，一次绕组接线为三角形，二次侧为双反星形接线，等效为六相接线，其产生的特征谐波为：n＝kp±1k＝1，2……（1）理论计算对于p＝6相其谐波为5，7……。
实际上在电解工业中，广泛应用两台六脉波桥式接线整流机组并联组合形成等效十二脉波电路，对于二次为双反星形接线的桥式整流回路，形成等效十二脉波，只需将其一次侧绕组一台接成星形另一台接成三角形（见图1b），使两台整流变压器低压侧形成30°相角差，对于等效十二脉波整流电路应用（1）式计算，理论上只存在11、13等高次谐波，即可将含量较高的5、7次谐波消除，而又无需附加任何投资，这是一种非常好的方法，显然四台变压器一次全部采用三角形接线，二次双反星接线属于设计选型配置不当。
浅析谐波产生的原因-影响及抑制措施
浅析谐波产生的原因\影响及抑制措施摘要：随着高科技的飞速发展，各种新型用电设备也不断地问世和使用，致使产生的高次谐波越来越多。
而电力系统受到谐波影响后，轻则影响系统的运行效率，重则损坏设备以至危害电力系统的安全运行。
本文主要对谐波的产生与危害进行分析，并对店里系统抑制谐波的措施进行探讨，从而保证供电质量。
关键词：谐波；产生原因；影响；抑制措施一、谐波的概念谐波是指对周期性交流分量进行傅立叶级数分解，得到的频率为基波频率大于1整数倍的分量。
通俗地说谐波是一个周期电气量的正弦分量，其频率为基波频率的整数倍。
二、谐波的产生（一）以电力电子元件为基础的开关电源设备，如：各种电力变流设备（整换流装置、变频器）、相控调速和调压装置，大容量的电力晶闸管可控开关设备、电力机车、家用电器等，它们大量的用于化工、电气铁道，冶金，矿山等共矿企业以及各式各样的家用电器中。
（二）具有铁磁饱和特性设备，如变压器、电抗器等；变压器中的谐波电流是由励磁回路的非线性引起的，正常情况下，所加电压为额定电压，铁芯工作在线性范围内，谐波电流含量不大，但在轻载时电压升高，铁芯工作在饱和区，此时谐波电流就会大大增加。
在变压器正常工作过程中，如果有暂态扰动、负载剧烈变化都会产生大量谐波。
三、谐波的危害一般来讲，具有非线性特性或者对电流进行周期性开闭的电气设备对容量相对较大的电力系统影响不很明显，而对容量小的系统，谐波产生的干扰就不可忽视，谐波电流和谐波电压的出现，对公用电网是一种污染，它使用电设备所处的环境恶化，给周围的通信系统和公用电网以外的设备带来危害。
谐波污染对电力系统的危害严重性主要表现在：(一）对供电线路的影响谐波对供电线路产生了附加谐波损耗。
由于集肤效应和邻近效应，使线路电阻随频率增加而提高，造成电能的浪费；由于中性线正常时流过电流很小，故其导线较细，当大量的三次谐波电流流过中性线时，会使导线过热、绝缘老化、寿命缩短、损坏甚至发生火灾。
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电容器投切对10KV母线谐波影响
电容器投切对10KV母线谐波影响
1电容器投切测试
按照站内电容器运行规定，对电容器进行投切实验，测试投切前后10kV 母线谐波电压和变压器主开关谐波电流，得到的参数如下：电容器投运前，10KV侧母线有功功率为2528KW，无功功率为1946Kvar，电压有效值为6.04KV，电流有效值为0.485KA，电压总畸变率为0.51%，电流总畸变率为1.21%，总谐波电压有效值为30.7V，总谐波电流有效值为5.87A;电容器投运后，各对应参数分别为有功功率为2580KW，无功功率为-504Kvar，电压有效值为6.266KV，电流有效值为0.419KA，电压总畸变率为1.09%，电流总畸变率为4.18%，总谐波电压有效值为68.2V，总谐波电流有效值为17.5A。
对监测得到的这些数据进行分析，可见，电容器投运后，电压总畸变率增加了113.7%，电流总畸变率增加了245.5%，总谐波电压有效值增加了122%，总谐波电流有效值增加了198%。
又谐波的大量增加，可以推断，电容器投运后义井配电站10KV母线侧发生了谐波谐振。
进一步对谐波进行分解处理，得出：电容器投运后，对3 次谐波、5 次谐波、7 次谐波都发生了不同程度的放大，其中，对5 次谐波电压和7 次谐波电流的影响最大。
2、电容器投切测试值的计算分析
将该站的电容器组进行等值处理，负荷简化为谐波电流源，等值后的基波阻抗为20.12Ω。
谐波计算按照叠加原理分解为，背景谐波电压回路和负荷谐波电流回路两部分。
即( 为开关k次谐波电流(测试值); 为背景谐波电压单独产生的k次谐波电流; 为负荷产生的k次谐波电流分流至系统的k次谐波电流)。
系统谐波电放逐大倍数按照公式：计算。
经计算得出:3次谐波电放逐大倍数为1.5;5次谐波电放逐大倍数为14.7;7次谐波电放逐大倍数为1.4。
且谐振发生的次数为5次。
从以上分析可见，背景谐波电压回路发生了5次串联谐振，负荷谐波电流回路发生了5次并联谐振。
因此，开关谐波电流的增大主要是由于电容器投运后发生了5 次串、并联谐振所致使的。
3、10KV出线开关和用户的谐波测试分析
假如配电母线电压畸变率超过1%是由于10kV 负荷谐波电流造成的，则继续在超标时段内对10kV 各出线开关电流进行谐波测试，用表列出各路主要次的谐波电流有效值。
找出谐波影响最大的10kV 出线路。
对谐波影响最大的10kV 出线线路的主要用户进行谐波测试，找出谐波影响最大的用户，按有关谐波治理规定要求用户采取措施降低产生的谐波量。
4、上级电网和负荷的谐波测试分析
假如配电母线电压畸变率超过1%是由于上级供电电网背景谐波电压造成，则继续在10kV 配电母线超标时段内对上级电网和负荷进行测试。
重复上述步骤，对上级电网母线进行分析，终极找出超标的根源即上级负荷或背景的影响。
5、结论
由以上分析终极得出10kV 配电母线电压畸变率超过了国标1%的原因。
义井配电站10KV母线超标原因的结论：
(1) 经监测，义井站10kV母线电压畸变率超过了国际一流的要求1%，谐波电压和电流中以5 次谐波为主。
(2) 经计算，10kV 母线背景谐波电压总畸变率。