动量守恒及动量定理习题课(督导)三启案

变电站电网质量改善方案根据除盐水站两段变压器的实际负载情况，其主要谐波源为电力系统内部变频器的使用所产生的谐波。对其两段变压器主母线进行了实际测量，其测量结果如下：从测量结果中可以看出，除盐水A段母线的基波容量为950A，次谐波为100A，7次谐波为37A，11次谐波为24A，13次谐波为12A。除盐水B段母线的基波容量为983A，5次谐波为10A，7次谐波为11A，11次谐波为14A，13次谐波为6A。从测试数据中可以看出，由于电力系统内部变频器的使用，使电系统中产生含量较高的谐波，电力系统中谐波含量较高，对电力系的稳定运行带来了很多隐患，主要如下：1）、谐波使电网中的元件产生附加的谐波损耗，降低发电、输电、用电设备的效率；（2）、谐波影响各种电气设备的正常工作，使电机发生机械振动、噪声和过热，使变压器局部严重过热，使电容器、电缆等设备过热、使绝缘老化、寿命缩短以至损坏；（3）、谐波会引起电网中局部的并联谐振和串联谐振，从而使谐波放大；（4）、谐波会导致继电保护和自动装置误动作，并使电气测量仪表计量不准确；（5）、谐波会对邻近的通信系统产生干扰，轻者产生噪声，降低通信质量，重者导致信息丢失，使通信系统无法正常工作。采用并联有源滤波器后，可以很好的消除系统内的谐波，大大减少发生以上问题的风险。并联有源滤波器效用，主要考虑是为节省电能，降低用电成本。并联有源滤波器的实际效用只能消除系统内部的谐波，并可提供高效的无功补偿，并不能减小系统内所消耗的实际有功，但由于并联有源滤波器具备消除谐波功能，同样可以少量降低电力系统内的有功电流，现以除盐水A段母线为例做详细说明。除盐水A段母线的基波容量为950A，5次谐波为100A，7次谐波为37A，11次谐波为24A，13次谐波为12A。系统内存在谐波时的电流有效值为956A。系统内谐波消除后的电流有效值为950A。可见系统内谐波消除后，电流有效值降低6A，如果设备工作在4KV系统下，一天工作24小时，那么一天所节省的电能为4*6*24*1.732=99.76KW·h。（所乘1.732为将相电流转化为线电流，以计算A、B、C三相节能）。以上所计算数据为理论计算数据，应用中以实际计量值为准。综上所述，电力系统中存在谐波对电力系统的危害是多方面的，主要体现在以下几个方面：1、产生有功电流损耗，产生额外的电能费用支出；2、谐波在电网中产生附加的谐波损耗，降低用电设备效率；3、谐波影响各种电气设备的正常工作，使电机发生机械振动、噪声和过热，使变压器局部严重过热，使电容器、电缆等设备过热，使绝缘老化、寿命缩短以至损坏；4、在国标（GB/T14549—93）中，明确规定了公用电网允许注入的谐波电流值，用电企业及个人都应遵循此国标对公用电网的谐波加以治理，净化电网。使用并联有源滤波器后，便可以很好的消除公用电网中的谐波，以达到谐波治理、净化电网的目地。以上所述的谐波所带来的所有问题，都可以加以解决。