谐波治理方案.docx

谐波治理方案.docxxxx（南京）清洁能源有限公司谐波治理
设计方案
无锡亚太新技术有P艮公司
2012年7月
1用户电力系统概述
XXX (南京)清洁能源股份有限公司(以下简称“XXX公司”) 原有一座llOkV变电站，,互为热备用。本 期拟新建一座llOkV变电站，设置主变2台，供电容量均为50MVA, 电压等级为110/10kV,互为热备用两回进线分别引自原有变电站。
该公司主要非线性负荷为变频电机，设备在运行过程中会产生谐 波,对电网电能质量造成影响，经相关部门评估，11、13次谐波超标, 大量的谐波电流，引起电压畸变率高，电网损耗增大，设备发热量和 噪音增大，电气绝缘遭到破坏，继电保护易误动，计量误差加大。谐 波电流注入电网，给电网造成极大污染，对邻近的其它设备造成不可 预见的潜在威胁，为此需要进行谐波治理，安装电力滤波装置。
2滤波装置简介

工程上采用的滤波器接线形式主要有两种：
单调谐滤波器
高通滤波器
单调谐滤波器是针对某次谐波频率的。即主要滤除该次频率的谐 波电流，作为在某次频率下串联电压谐振时,Xcn-Xln=0o即Xcn=Xln, 等值回路阻抗Zfn=Rn+j (Xcn—Xln) =Rn0串联回路的相位角中=0, 即电流与电压同相位。串联谐振回路的品质因数Qn=Xcn/Rn=Xln/Rno
高通滤波器作为对于某次谐波频率以上的各次谐波电流都能起
到一定过滤作用，所以它的阻抗一频率特征曲线要求在n。次以上为一 通带式阻抗特征曲线，这种要求比较平滑的特征曲线由在电感两端并 联电阻R构成。即高通滤波器阻抗，在频率等于无穷大时，其阻抗最 大也只有并联电阻R。高通滤波器在高通频率范围内，其阻抗值变化 较小，不会由于等值频率失谐而产生特大的阻抗，而单调谐滤波器的 阻抗受等值频率失谐5的影响很大。但高通滤波器对特征谐波电流的 滤波效果不如单调谐滤波器。
高通滤波器的等值串联阻抗为：
Zh=RXln/R2+Xln+j ( (R2Xln7 R2+Xln2)-Xcn)
高通滤波器的品质因数为：Qhp=R/Xln

单调谐滤波器的原理：
Xcn
Xln
Rsn
注入系统的谐波电流为：Isn=InXXfn/( Xfn+Xsn)
其中：
In
谐波电流发生量;
Isn——注入系统的谐波电流；
Xsn——系统的谐波阻抗；
Xfn——滤波器的总谐波阻抗。
滤波器的总谐波阻抗为：Xfn=Rfn+j (2丸fL-1/(2丸fc)
其中：
Xf ——滤波器的总阻抗；
Rfn——滤波器的总电阻；
f——流过滤波器的电流的频率；
L——电抗器的电感量；
C——电容器的电容量。
当在某次谐波下2丸fL-1/(2丸fc)=O时，
Isn=InRfn/( Rfn+Rsn)。
一般地，Rfn<<Xsn,此时 Isn<<In。
即谐波电流绝大部分流入滤波器，小部分流入系统。
同时，在基波电流(50HZ)时2 nfL<l/ (2丸fc),即滤波器为 容性负载，它输出无功功率可进行功率因数补偿。
所以滤波装置同时起的两个作用：
滤除高次谐波电流，达到国家公用电网的谐波标准。
进行功率因数补偿，达到供用电规则对用户的力率要求。
3设计依据

（PCC点：
上级220kV槽坊变
HOkV母线
：

：
2X125MVA
：

:
正常供电时，两回线路分别带T1、
T3和T2、T4分列运行，特
殊情况一线带4变。xxx公司110变电所供电系统简图如下:
《xxx （南京）清洁能源股份
有限公司接入系统电能质量评估报告》
根据此报告，xxx公司注入电网的谐波电流为：
次
正常运行
故障情
次
正常运行
故障情
数
况
数
况
槽坊I
段
槽坊II
段
1线带4 变
槽坊I
段
槽坊II
段
1线带4 变
2

0. 3
0. 6
14
0. 1
0. 1
0. 1
3
0
0
0
15
0
0
0
4
0. 1
0. 1
0. 3
16
0
0
0
5

0. 3
0. 5
17
0. 1
0. 1
0. 2
6
0
0
0
18
0
0
0
7

0. 5
1. 1
19
0. 1