本文關鍵詞：東莞配網(wǎng)諧波監(jiān)測及其對電網(wǎng)危害的綜合研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《華南理工大學》 2010年

東莞配網(wǎng)諧波監(jiān)測及其對電網(wǎng)危害的綜合研究

葉柱輝  

【摘要】： 電力諧波污染及其治理一直是電氣行業(yè)的一個重點問題。近年來,國民經(jīng)濟、特別是制造業(yè)的高速發(fā)展,以及我國對用戶節(jié)電效率要求的不斷提高[1],使得大量具有非線性特性的電氣設備,如以具有強烈非線性特性的電弧為工作介質(zhì)的設備、以電力電子元件為基礎的開關電源設備等;這些電氣設備是典型的諧波源,給配電網(wǎng)帶來了大量的諧波污染。珠三角東莞地區(qū)是全球有名的“世界工廠”,各種制造業(yè)都十分發(fā)達,因此其配電網(wǎng)電力諧波污染情況尤為突出。但東莞電網(wǎng)目前尚未在配電網(wǎng)配置在線諧波監(jiān)測系統(tǒng),因此有必要采取實地測量的方法收集東莞配電網(wǎng)諧波的一手可靠資料。 本文根據(jù)東莞電網(wǎng)的實際情況,然后結合各鎮(zhèn)的電網(wǎng)結構和負荷特點,初步選擇了包括電子重鎮(zhèn)石碣、造紙業(yè)集中的中堂、小五金名鎮(zhèn)長安等3個鎮(zhèn),從這3個鎮(zhèn)中數(shù)千家企業(yè)中篩選典型重要污染諧波源30～50個進行諧波實地測量。這一范圍后來擴大到8個鎮(zhèn),共計131個企業(yè),247個配變進行了實地監(jiān)測。在得到大量監(jiān)測數(shù)據(jù)后,對監(jiān)測得到的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,由此得到了東莞配電網(wǎng)諧波污染現(xiàn)狀。結果表明,東莞配電網(wǎng)的諧波污染嚴重程度超過了筆者的預想,幾乎所有行業(yè)都有一些企業(yè)存在較大的諧波污染,部分行業(yè)中幾乎超過一半的企業(yè)成為標準的諧波源,東莞諧波污染形勢非常嚴峻。 同時以諧波評估為目的,推廣計算諧波問題所導致的各類損耗;根據(jù)東莞配網(wǎng)諧波的特點,提出諧波監(jiān)測點設置原則建議、檢測網(wǎng)絡區(qū)域劃分建議、監(jiān)測網(wǎng)絡建設模式建議,諧波監(jiān)測和治理的相關建議等。

【關鍵詞】：
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2010
【分類號】：TM711
【目錄】：

摘要5-6

ABSTRACT6-9

第一章 緒論9-11

1.1 課題的背景及意義9

1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-10

1.3 本文的主要工作10-11

第二章 諧波概念、標準及相關理論11-17

2.1 諧波的數(shù)學概念——傅里葉變換11-12

2.1.1 周期信號展開為傅里葉級數(shù)條件11

2.1.2 傅里葉函數(shù)形式11

2.1.3 傅里葉函數(shù)三角形式11-12

2.1.4 諧波畸變率的定義12

2.2 典型諧波源12

2.3 諧波相關標準和規(guī)定12-15

2.3.1 國外方面相關標準12-13

2.3.2 國內(nèi)方面相關標準13-14

2.3.3 國內(nèi)外一些標準對諧波的限制值規(guī)定14-15

2.4 諧波監(jiān)測要求15-16

2.5 監(jiān)測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計方法16

2.6 小結16-17

第三章 東莞配電網(wǎng)諧波抽樣檢測及其結果統(tǒng)計分析17-26

3.1 東莞諧波監(jiān)測地點及行業(yè)選擇17-18

3.2 東莞行業(yè)諧波含量統(tǒng)計研究分析18-21

3.3 東莞各行業(yè)諧波含量統(tǒng)計研究分析21-24

3.4 東莞污染現(xiàn)狀分析結論24-26

第四章 諧波對東莞配電網(wǎng)危害的分析26-43

4.1 變壓器26-31

4.1.1 諧波造成變壓器損耗增加26-28

4.1.2 諧波造成變壓器利用率下降28-29

4.1.3 變壓器使用壽命減少增加社會成本和社會總能耗29-30

4.1.4 維修周期縮短造成供電可靠性下降，維修成本上升30-31

4.2 輸電線路31-33

4.2.1 電纜31-32

4.2.2 輸電線路32

4.2.3 諧波線損計算32-33

4.3 電力電容器33-36

4.3.1 導致電容器過電流和過負荷34-35

4.3.2 諧波使電容器壽命縮短35

4.3.3 諧振和放大35

4.3.4 諧波導致的電容損耗35-36

4.4 電機36

4.5 繼電保護和自動裝置36-37

4.6 用戶側諧波損失37-41

4.6.1 某電信局的計算37-39

4.6.2 某造紙廠的計算39-41

4.7 小結41-43

第五章 東莞電網(wǎng)一個諧波用戶檢測及其諧波治理43-58

5.1 監(jiān)測點基本情況43-47

5.1.1 配電系統(tǒng)數(shù)據(jù)43-44

5.1.2 現(xiàn)場表計、目測、統(tǒng)計及主觀感受數(shù)據(jù)44

5.1.3 變壓器檢測數(shù)據(jù)記錄44-47

5.2 諧波情況評估47-54

5.2.1 2#2500KVA變壓器諧波評估：（380V系統(tǒng)）47-48

5.2.2 3#2500KVA變壓器諧波評估：（380V系統(tǒng)）48-50

5.2.3 變頻器負載（饋電柜DP13）諧波評估：（380V系統(tǒng)）50-51

5.2.4 電容補償柜（饋電柜DP7）諧波評估：（380V系統(tǒng)）51-53

5.2.5 電容補償柜（饋電柜DP10）諧波評估：（380V系統(tǒng)）53-54

5.3 諧波治理方案54-58

5.3.1 方案1 安裝無源濾波器54-56

5.3.2 方案2 安裝有源濾波器56

5.3.3 方案3 同時安裝無源濾波器和有源濾波器56-57

5.3.4 方案4 安裝混合濾波器57-58

總結58-60

參考文獻60-61

致謝61-62

附錄62

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