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諧波引起串聯(lián)電抗器發(fā)熱異常分析
點擊次數(shù):1354 更新時間:2014-09-22

諧波引起串聯(lián)電抗器發(fā)熱異常分析:

   上海來揚電氣科技有限公司是一家專門集生產(chǎn)、銷售、服務于一體的多元化企業(yè),公司主要產(chǎn)品有試驗變壓器、直流高壓發(fā)生器、直流電阻測試儀、兆歐表、串聯(lián)諧振、回路電阻測試儀、電纜故障測試儀、變壓器變比測試儀、變壓器介質(zhì)損耗測試儀等,我公司擁有20多項產(chǎn)品,也是電力檢修儀器的骨感型生產(chǎn)企業(yè),熱忱歡迎社會各界的大力支持。

變頻器因具有調(diào)速方便、保護功能齊全等優(yōu)點在油田內(nèi)得到大量的應用,這些非線性負載產(chǎn)生的諧波引起電網(wǎng)電流、電壓波形發(fā)生畸變,導致并聯(lián)電容器補償裝置無法正常投運,串聯(lián)電抗器發(fā)熱、電容器燒毀頻繁發(fā)生。串聯(lián)電抗器的主要作用是抑制高次諧波和限制合閘涌流[1],防止諧波對電容器造成危害。但如果不考慮并聯(lián)電容器接入母線處的諧波背景,任意組合串聯(lián)電抗器和并聯(lián)電容器,會發(fā)生諧波的放大和諧振。本文通過具體計算、現(xiàn)場諧波測試,分析塔河油田110kV十區(qū)變電站串聯(lián)電抗器發(fā)熱的原因,并提出改進的措施。

110kV十區(qū)變電站新裝兩套容量(1500+1500)kvar的電容器組,共分4組,每組容量1500kvar,選配電容器型號PhMKPM-6.6/1/500,單體容量500kvar,電容量33.17μF,額定電壓12/ kV,額定電流24.06A。選配電抗器的電抗率為6%,型號:R7PM 10.0/3/1500,Qn90 kvar,電感量18.38mH,4臺。2013816投運11500kvar電容器組運行一周后,電抗器噪音增大,紅外成像測溫顯示線圈和鐵芯溫度升高到106.1℃,紅外成像測溫圖見圖1。為避免電抗器燒損事故,遂將并聯(lián)電容器組退出運行。

分析認為電抗器發(fā)熱可能由以下原因引起:

(1) 電抗器質(zhì)量存在設計和工藝上的缺陷。

(2) 電網(wǎng)諧波引起。

現(xiàn)場檢查未發(fā)現(xiàn)電抗器壓塊松動現(xiàn)象,絕緣電阻、直流電阻和電抗值也都正常,電抗器不存在質(zhì)量問題。

十區(qū)變電站10kV配電線路帶載大量使用變頻器調(diào)速的400V電動機負荷,現(xiàn)場諧波測試后發(fā)現(xiàn),在電容器組不投入的情況下,諧波電壓總畸變率(THDV)95%概率大值為3.25%,其中5次諧波畸變率2.58%,7次諧波畸變率1.36%11次諧波畸變率1.14%。諧波電流主要以5、7、1113次諧波電流為特征諧波,其中5次諧波含量大,達12.93A。諧波電壓、電流頻譜圖見圖2、圖3。諧波電壓、電流雖未超過GB/T14549-93標準限值要求,但已嚴重污染了電網(wǎng)。

因此,初步判斷電抗器發(fā)熱應該是由于變頻器等非線性負載產(chǎn)生的諧波注入電網(wǎng),在電容器組投入系統(tǒng)后引起諧波電流電壓放大甚至諧振造成的。

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