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4、5、供配電系統(tǒng)諧波及其防治4,5。2,Dy型變壓器雖然并非為抑制諧波而設(shè)計 但是能有效阻斷3次及其倍數(shù)次諧波電流在變壓器兩側(cè)的傳播。但其代價是變壓器將承受更嚴(yán)重的溫升 振動和噪聲、應(yīng)當(dāng)注意的是、影響配電變壓器聯(lián)結(jié)組的選擇的首要因素是用電安全，例如，當(dāng)Dyn11聯(lián)結(jié)組的變壓器高壓10，6，kV線路由架空線路供電時、如果高壓側(cè)發(fā)生架空線一相斷線或跌落式熔斷器單相熔斷。則變壓器低壓側(cè)有兩相負(fù)荷的電壓降為1、2相電壓、接在這兩相上的單相電動機負(fù)荷的起動矩降為其額定起動轉(zhuǎn)矩的1,4、即Mq 1.4Meq.這時可能會因電機堵轉(zhuǎn)而大量燒毀以電機為動力的電器。因此.對由架空線路供電的或由跌落熔斷器保護的變壓器向住宅等單相電機負(fù)荷較多建筑物供電時、不宜選用Dyn11聯(lián)結(jié)組,而應(yīng)選用Yyn0聯(lián)結(jié)組的變壓器，或選用單相變壓器 因為對Yyn0聯(lián)結(jié)組的變壓器而言。當(dāng)發(fā)生上述故障時、其低壓側(cè)接在與故障相關(guān)相上的單相電動機的軸轉(zhuǎn)矩Mq。0、75Meq、這時家用電器等的單相電機不會堵轉(zhuǎn)而燒毀,4、5。4 諧波源設(shè)備集中布置便于諧波治理、諧波源設(shè)備布置在靠近電源側(cè)、可減少其對下游設(shè)備的諧波騷擾。4,5。6,供電線纜截面放大一級可以有效降低醫(yī)療設(shè)備電源側(cè)的阻抗 有利于改善相關(guān)線路的電壓波形。確保此類醫(yī)療設(shè)備的穩(wěn)定運行.降低配電變壓器的內(nèi)阻也是有效措施之一，但成本相對較高、4，5 7。一般而言、諧波電壓畸變?nèi)Q于電網(wǎng)的電能質(zhì)量,負(fù)載在不同條件下的特性.也和系統(tǒng)阻抗有關(guān),國際電工委員會標(biāo)準(zhǔn),公共電網(wǎng)系統(tǒng)中低頻傳導(dǎo)干擾和信號兼容水平、IEC.61000。2、2和、基本EMC出版物,電磁環(huán)境的分類.IEC 61000,2、5把供配電系統(tǒng)按諧波騷擾程度分為.A，1 2 X 四級 為適應(yīng)我國設(shè)計人員的使用習(xí)慣。本規(guī)范采用.一 二，三.四，的分級方法，一級代表諧波騷擾最少。以此類推.表中一級干擾采用了、工業(yè)低頻傳導(dǎo)干擾的兼容水平，IEC，61000.2，4中工業(yè)一類電磁環(huán)境的相應(yīng)數(shù)據(jù)、二級諧波騷擾強度即可完全滿足本規(guī)范4。2,2條的要求、三級則基本不滿足該條的要求，分級的定義是基于統(tǒng)計意義上的。為滿足EMC電磁兼容要求.有必要控制眾多數(shù)量功率不大的設(shè)備的諧波電流發(fā)射限值 并視需要采取包括濾波在內(nèi)的諧波抑制措施.參照,低壓開關(guān)柜和控制柜.型式試驗和部分型式試驗裝置,IEC、60439.1第7 9,3節(jié)、13次以下各奇次諧波電壓分量最大為5，EMC電磁兼容原則要求設(shè)備的最低抗擾度限值,Immunity，limit，盡可能高于設(shè)備的最高發(fā)射水平，Emission.limit.以取得良好安全裕度，從系統(tǒng)控制角度應(yīng)限制總的發(fā)射水平，故在經(jīng)濟合理時,總諧波電壓畸變率宜限制在5,以下。近似于本規(guī)范中的一級騷擾電磁環(huán)境 4.5。8，當(dāng)配電系統(tǒng)的諧波騷擾強度超過三級時.系統(tǒng)已不滿足本規(guī)范第4,2，2條的要求。考慮諧波影響時。功率因數(shù)為.式中.P，有功功率，S,視在功率 PFdisp、位移功率因數(shù).PFdist.畸變功率因數(shù)、對于無限大電力系統(tǒng)而言?？梢越频卣J(rèn)為其內(nèi)阻為零.故有THDu,0 于是可以得出，4,5 11。諧波電流會導(dǎo)致變壓器溫升增加.出力降低，必要時可采用常規(guī)變壓器降容使用或采用按K系數(shù)設(shè)計并制造的變壓器。K系數(shù)變壓器適宜向諧波含量較高 THDi,5，的負(fù)載供電、必須依照這些負(fù)載進(jìn)行專門設(shè)計.非正弦負(fù)載電流供電變壓器容量的確定的推薦做法，ANSI，C57.110。1986中.提供了當(dāng)高諧波電流出現(xiàn)時變壓器內(nèi)熱效應(yīng)的計算方法，此方法算出一個數(shù)值、被稱為，K系數(shù) 該系數(shù)與變壓器鐵心中渦流損耗有倍數(shù)關(guān)系，而渦流又與引起變壓器發(fā)熱的諧波電流有關(guān),變壓器制造商通過這個數(shù)據(jù)設(shè)計變壓器鐵心,繞組及絕緣體系，以使其比標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的變壓器能耐受更高的內(nèi)部熱負(fù)荷、溫升 簡單地說 一個K系數(shù)變壓器可以比同類標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的變壓器耐受接近K倍的內(nèi)部熱負(fù)荷 如K4變壓器與一個同類ANSI標(biāo)準(zhǔn)非諧波額定變壓器相比。在不縮短機械壽命及變壓器承載能力的前提下、K4變壓器可承受約四倍于該標(biāo)準(zhǔn)變壓器的內(nèi)部熱負(fù)荷.必須注意的是 K系數(shù)僅僅說明變壓器承受內(nèi)部熱負(fù)荷的能力.采用K系數(shù)變壓器并不代表配電系統(tǒng)或其負(fù)荷的諧波情況能夠有所改善、K系數(shù)變壓器有下列特點，1.低于正常的磁通密度、因此可以承受由諧波電流引起的過電壓 2 在一次和二次繞組的每匝線圈上使用了電磁屏蔽,從而減弱了較高頻率的諧波.3，配置了一條中性線 其規(guī)格是相導(dǎo)體的二倍、以解決3次倍數(shù)諧波引起的中性線電流增加問題，4.繞組被設(shè)計成由多個較小尺寸的平行導(dǎo)體組成。從而減少了高次諧波下的集膚效應(yīng) 在某些發(fā)達(dá)國家，如果配電系統(tǒng)的K系數(shù)超過4。就應(yīng)使用K系數(shù)變壓器、或者按降容系數(shù)D將普通變壓器的額定出力打折后使用、也即選用更大容量的變壓器.4,5 12,串聯(lián)調(diào)諧電抗器配比 電抗率 的計算方法 調(diào)諧頻率fn處.式中，XL,電抗器基波感抗值 XC、電容器基波容抗值,n、諧波次數(shù)、在確定電抗器容量時.應(yīng)使實際調(diào)諧頻率應(yīng)小于理論調(diào)諧頻率。即希望抑制的諧波頻率.以避免發(fā)生系統(tǒng)的局部諧振、還應(yīng)考慮一定裕度.因為當(dāng)電容器使用時間較長后 其介質(zhì)材料退化，從而導(dǎo)致電容值下降。引起諧振頻率的升高,表7提供了電抗器推薦值。表7，電抗器推薦值4 5,13.諧波電流會導(dǎo)致電容器承受的端電壓升高 設(shè)計師可根據(jù)諧波源設(shè)備的占比.選擇不同耐壓水平的電容器,表8為對各種容量變壓器都適用的選型原則 表8 電容器選型方法。一.當(dāng)變壓器Sn 2MVA時。可按表9簡化處理.表9 電容器選型方法,二。注、Gh.連接到有電容器組的母線上所有產(chǎn)生諧波源裝置.靜態(tài)變換器。變頻器.速度控制器等、的視在功率額定值的總和、應(yīng)當(dāng)注意的是、12脈及以上的整流器、已采取非常有效的諧波抑制措施的諧波源設(shè)備等均不應(yīng)計入、Ssc，電容器組端的三相短路容量。kVA、Sn。系統(tǒng)中變壓器視在功率額定值的總和、4、5 14，一般而言 不對稱控制可能使非線性負(fù)載的諧波發(fā)射量增加、