董文峰
（平顶山电力设计院有限公司 河南省平顶山市 467000）
摘要：工业中使用的变频器等非线性用电设备所产生的高次谐波电流大量注入电网，使电网电压正弦波形发生畸变，电能质量下降，威胁电网和其他用户电气设备的安全经济运行。通过对神马锦纶项目谐波对系统的影响分析以进行合理的应对措施，使神马锦纶项目注入系统的谐波值满足系统安全要求。
关键词：谐波；变频器；电压畸变；谐波电流
0 引言
神马锦纶帘子布项目属于化工纺织行业，计划在厂内建设35kV变电站，主变压器容量为2×20MVA，电压变比35/10kV。神马锦纶的主要用电设备为变频器，是典型的谐波源。谐波源向系统注入谐波，使系统原有的正弦波形发生畸变，从而影响电网电能质量和发电机等电气设备的正常运行。依据谐波国家标准和项目负荷水平，对供电情况进行谐波计算分析。本次分析主要考核神马锦纶项目投产后，其注入系统的谐波电流值是否超标，同时考核谐波负荷对A变（神马锦纶用户变供电端）和B变供电系统母线电压畸变率的影响，做出合理的应对的措施，以保证系统的安全。
一、相关电气设备情况
根据确定的供电方案，项目自备变由220kV A变电站和110kV B变电站供电。相关变电站情况如下：
1、220kV A变电站
220kV A变电站规划主变容量3×240MVA，目前两台主变，每台主变低压侧装设无功补偿装置容量3×10MVar。
2、110kV B变电站
110kV B变电站规划主变容量3×63MVA，近期一台主变，每台主变低压侧装设无功补偿装置容量2×4.8MVar。
3、35kV神马锦纶自备变电站
35kV神马锦纶自备变电站规划主变容量2×20MVA，电压等级35/10kV，10kV侧带变频负荷。根据项目方提供资料：神马锦纶主要变频设备为90台异步电机变频器和90台数字调速装置，总视在功率为1105KW。
二、谐波源的确定
1、变频器产生的谐波电流
神马锦纶采用的变频器是典型的整流负荷，会产生奇次谐波电流注入系统。根据河南省电力谐波监测站的一些谐波实测资料和谐波负荷投产的实际情况，通过典型计算公式，确定神马锦纶变频器产生的谐波电流，见下表所示。
表1 神马锦纶产生的谐波电流值（10kV侧）
注：黑体数据表示超出国家标准
对比表2与表3可以看出，按最终方案供电，神马锦纶谐波负荷注入系统35kV侧的谐波电流值，5、7、11、13、17、19、23、25次均超标。
五、谐波对公共连接点母线电压的影响
《电能质量 公用电网谐波》（GB/T14549-1993）国家标准规定，110kV及以上、35KV和10kV电压等级公用电网电压总谐波畸变率限值分别为2%、3%、4%。神马锦纶新建工程接入系统后，谐波负荷导致系统相关母线电压畸变情况和神马锦纶各侧母线谐波电压畸变情况为：A站220kV是0.77%、A站35kV是2.7%、B站110kV是1.7%、B站35kV是3.1%、神马锦纶35kV是5.0%、神马锦纶10kV是5.0%。
可知，按最终方案供电时，B站35kV母线电压畸变率超标，神马锦纶各级母线谐波电压总畸变率均严重超标。
六、结束语
综上所述，神马锦纶应积极采取措施进行谐波治理，加装滤波装置；并要求在新建工程投产和滤波装置投运时，进行谐波实测，以保证注入系统的各次谐波电流符合国标的有关规定。A变和B变应加装电能质量在线监测装置。
由上可知，神马锦纶项目作为化工纺织行业的代表，其供电方案中需要重视谐波问题，采取有效措施控制谐波在国家允许的范围内，保证系统和用户的可靠供电。
参考文献：
[1]电力系统谐波管理暂行规定[R].SD 126-84.
[2]林海雪.电力网中得谐波[B]. 中国电力出版社.1998.
作者简介：
董文峰（1986-），工程师，平顶山电力设计院有限公司，主要从事电力系统规划和设计
论文作者:董文峰
论文发表刊物:《电力设备》2016年第9期
论文发表时间:2016/7/1
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