低壓配電系統電能質量評估及解決方案
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一、 背景概述
2018年3月16日施一電氣科技（上海）有限公司應邀對江蘇某公司進行了全面的現場電能質量測試。其中包括供電變壓器10kv\0.4KV供電的2臺變壓器。
本次現場電能質量的測試目的是：通過較全面的測試，了解與分析在安全用電方面存在哪些隱患；應如何排除隱患；改善電能質量。從而使系統安全、經濟、長期運行。測試結果表明，當前存在的問題是諧波嚴重超標,電能質量較差。這一問題將會帶來以下嚴重后果：
1、用電設備產生的大量諧波電流、經系統阻抗、形成諧波電壓。使公共連接點（PCC點）的諧波嚴重超標，污染了公用電網。
2、諧波會造成線路三相不平衡，電纜發熱，加快線路絕緣老化，甚至引起火災。
3、諧波使變壓器的銅耗、鐵耗增大，變壓器會過熱，減少變壓器的實際輸出容量。
4、諧波會使電容器后其端電壓增大，通過電容器的電流增加得更大，使電容器損耗功率增加，使電容器異常發熱，在電場和溫度的作用下絕緣介質會加速老化。在諧波嚴重的情況下，還會使電容器鼓肚、擊穿或爆炸，并造成嚴重的安全事故。
5、增加電機的附加損耗，降低效率，嚴重時使電機過熱。尤其是負序諧波在電動機中產生負序旋轉磁場，形成與電動機旋轉方向相反的轉矩，起制動作用，從而減少電機的出力、轉子過熱。
6、諧波會使開關設備發熱，造成開關設備誤跳，也可能造成繼保的誤跳，給生產線的穩定運行造成諸多不便。
7、由于諧波電流的存在，造成母線電壓上也有一定的電壓紋波。電壓質量的劣化，造成供電質量變差，使得某些計量設備輸出或者顯示不準確，影響設備安全、穩定運行。
8、食品、飲料行業生產自動化高，諧波對其影響也表現在生產設備的誤動作，特別是高精度設備更敏感。
針對上述問題，我們將根據現場測量結果，進行分析、評估，并提出解決方案。
二、 現場電能質量測試結果（簡明數據，詳情請見附件）
1、1#2500KVA變
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變壓器參數 |
S11-2500kVA； 10/0.4kV； DYn11； |
||||||||||
|
功率參數 |
P/KW |
S/KVA |
Q/KVAr |
COSФ |
備注 |
||||||
|
1.13 |
1.13 |
69 |
0.97 |
|
|||||||
|
諧波參數 |
I1 |
I5 |
I7 |
I11 |
I13 |
THDI |
THDU |
||||
|
1827 |
213 |
55.8 |
22.8 |
--- |
11.9% |
3.7% |
|||||
2、2#變電所
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變壓器參數 |
S11-500kVA； 10/0.4kV； DYn11； |
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功率參數 |
P/KW |
S/KVA |
Q/KVAr |
COSФ |
備注 |
||||||
|
63.8 |
66 |
16.8 |
0.97 |
|
|||||||
|
諧波參數 |
I1 |
I5 |
I7 |
I11 |
I13 |
THDI |
THDU |
||||
|
100 |
—————————————— |
18.7 |
1.6% |
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測試結果分析與建議：
1、 評估與建議
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序號 |
分布區域 |
變壓器編號 |
諧波是否超標 |
功率因數 是否達標 |
建 議 |
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1 |
配電室 |
2500KVA |
嚴重超標 |
達標 |
需要治理 |
|
2 |
配電室 |
500KVA |
達標 |
達標 |
不需要治理 |
2、 評估依據
評估依據：GB/T14549-93《電能質量 公用電網諧波》，國標GB/T14549-93《電能質量 公用電網諧波》規定公用電網諧波電壓（相電壓）限值見表1：
表1
