东莞配网谐波监测及其对电网危害的综合研究

发布时间：2016-11-24 02:06

  本文关键词：东莞配网谐波监测及其对电网危害的综合研究，由笔耕文化传播整理发布。

《华南理工大学》 2010年

东莞配网谐波监测及其对电网危害的综合研究

叶柱辉  

【摘要】： 电力谐波污染及其治理一直是电气行业的一个重点问题。近年来,国民经济、特别是制造业的高速发展,以及我国对用户节电效率要求的不断提高[1],使得大量具有非线性特性的电气设备,如以具有强烈非线性特性的电弧为工作介质的设备、以电力电子元件为基础的开关电源设备等;这些电气设备是典型的谐波源,给配电网带来了大量的谐波污染。珠三角东莞地区是全球有名的“世界工厂”,各种制造业都十分发达,因此其配电网电力谐波污染情况尤为突出。但东莞电网目前尚未在配电网配置在线谐波监测系统,因此有必要采取实地测量的方法收集东莞配电网谐波的一手可靠资料。 本文根据东莞电网的实际情况,然后结合各镇的电网结构和负荷特点,初步选择了包括电子重镇石碣、造纸业集中的中堂、小五金名镇长安等3个镇,从这3个镇中数千家企业中筛选典型重要污染谐波源30～50个进行谐波实地测量。这一范围后来扩大到8个镇,共计131个企业,247个配变进行了实地监测。在得到大量监测数据后,对监测得到的数据进行统计分析,由此得到了东莞配电网谐波污染现状。结果表明,东莞配电网的谐波污染严重程度超过了笔者的预想,几乎所有行业都有一些企业存在较大的谐波污染,部分行业中几乎超过一半的企业成为标准的谐波源,东莞谐波污染形势非常严峻。 同时以谐波评估为目的,推广计算谐波问题所导致的各类损耗;根据东莞配网谐波的特点,提出谐波监测点设置原则建议、检测网络区域划分建议、监测网络建设模式建议,谐波监测和治理的相关建议等。

【关键词】：
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TM711
【目录】：

摘要5-6

ABSTRACT6-9

第一章 绪论9-11

1.1 课题的背景及意义9

1.2 国内外研究现状9-10

1.3 本文的主要工作10-11

第二章 谐波概念、标准及相关理论11-17

2.1 谐波的数学概念——傅里叶变换11-12

2.1.1 周期信号展开为傅里叶级数条件11

2.1.2 傅里叶函数形式11

2.1.3 傅里叶函数三角形式11-12

2.1.4 谐波畸变率的定义12

2.2 典型谐波源12

2.3 谐波相关标准和规定12-15

2.3.1 国外方面相关标准12-13

2.3.2 国内方面相关标准13-14

2.3.3 国内外一些标准对谐波的限制值规定14-15

2.4 谐波监测要求15-16

2.5 监测数据的统计方法16

2.6 小结16-17

第三章 东莞配电网谐波抽样检测及其结果统计分析17-26

3.1 东莞谐波监测地点及行业选择17-18

3.2 东莞行业谐波含量统计研究分析18-21

3.3 东莞各行业谐波含量统计研究分析21-24

3.4 东莞污染现状分析结论24-26

第四章 谐波对东莞配电网危害的分析26-43

4.1 变压器26-31

4.1.1 谐波造成变压器损耗增加26-28

4.1.2 谐波造成变压器利用率下降28-29

4.1.3 变压器使用寿命减少增加社会成本和社会总能耗29-30

4.1.4 维修周期缩短造成供电可靠性下降，维修成本上升30-31

4.2 输电线路31-33

4.2.1 电缆31-32

4.2.2 输电线路32

4.2.3 谐波线损计算32-33

4.3 电力电容器33-36

4.3.1 导致电容器过电流和过负荷34-35

4.3.2 谐波使电容器寿命缩短35

4.3.3 谐振和放大35

4.3.4 谐波导致的电容损耗35-36

4.4 电机36

4.5 继电保护和自动装置36-37

4.6 用户侧谐波损失37-41

4.6.1 某电信局的计算37-39

4.6.2 某造纸厂的计算39-41

4.7 小结41-43

第五章 东莞电网一个谐波用户检测及其谐波治理43-58

5.1 监测点基本情况43-47

5.1.1 配电系统数据43-44

5.1.2 现场表计、目测、统计及主观感受数据44

5.1.3 变压器检测数据记录44-47

5.2 谐波情况评估47-54

5.2.1 2#2500KVA变压器谐波评估：（380V系统）47-48

5.2.2 3#2500KVA变压器谐波评估：（380V系统）48-50

5.2.3 变频器负载（馈电柜DP13）谐波评估：（380V系统）50-51

5.2.4 电容补偿柜（馈电柜DP7）谐波评估：（380V系统）51-53

5.2.5 电容补偿柜（馈电柜DP10）谐波评估：（380V系统）53-54

5.3 谐波治理方案54-58

5.3.1 方案1 安装无源滤波器54-56

5.3.2 方案2 安装有源滤波器56

5.3.3 方案3 同时安装无源滤波器和有源滤波器56-57

5.3.4 方案4 安装混合滤波器57-58

总结58-60

参考文献60-61

致谢61-62

附录62

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本文编号：189566