湛江电网的谐波现状与对策陈德广东电网公司湛江供电局广东湛江524005摘要：对湛江电网的谐波现状进行分析，建立电网谐振电路的模型，着重探讨了电容器组对谐波电流的放大倍数的估算方法，校核各变电站电容器组与串联电抗器的技术参数，验算电容器组支路与系统支路所构成的回路的谐振频率，并提出应采取的对策。关键词：电网，谐波、分析ActualityandCountermeasureonHarmonicwaveofZhanjiangPowerGridDeChen（ZhanjiangPowerSupplyBureau,GuangdongPowerGridCorp.,Zhanjiang,Guangdong524005,China）ABSTRACT:TheauthoranalyzetheActualityonharmonicwaveofZhanjiangPowerGrid.Thenaresonanceelectrocircuitmodelisestablished,whichisappliedtodiscussthemethodofestimatingthemultipleofresonanceelectricwavemagnifiedbythecapacitances.Andthencheckingcomputationsofthetechnicalparameterandresonancefrequencyofthecapacitancesinserieswiththesystem.Intheend,thecountermeasuresisbroughtforward.Keywords:PowerGrid,Resonanceelectricwave,analysis1.引言随着供电可靠性要求的提高，公用电网中的谐波问题也日益引起重视。根据国家标准GB/T14549-1993《电能质量：公用电网谐波》的规定，10kV母线电压谐波总畸变率应小于4%，35kV母线电压谐波总畸变率应小于3%，110kV母线电压谐波总畸变率应小于2%，220kV母线电压谐波总畸变率应小于2%。为了了解本地区电网谐波状况,湛江供电局对所辖的5个220kV变电站及6个110kV变电站的母线谐波电压、部分出线谐波电流进行检测。检测点选在变电站各级电压母线PT二次侧、被测出线CT二次侧，测试时各变电站正常带负荷运行。2.现状分析2.1现状⑴在被检测的变电站中，所有10kV母线电压谐波总畸变率均小于4%，所有35kV母线电压谐波总畸变率均小于3%，所有110kV母线电压谐波总畸变率均小于2%，所有220kV母线电压谐波总畸变率均小于2%。以上指标均满足国家标准GB/T14549-1993《电能质量：公用电网谐波》的要求。⑵被检测负荷馈线的谐波电流数值均比较小，表明变电站所带负荷中没有大的谐波源用户。⑶在被检测的变电站电容器组中，220kV赤坎站#1变10kV电容器组、220kV霞山站#1变10kV电容器组、110kV龙潮站#2变10kV电容器组3、5次谐波电流都比较大，其中赤坎站#1变10kV电容器组的A相3次谐波电流达99.02A，B相3次谐波电流达150.4A，C相3次谐波电流达52.11A，存在一定的谐波放大现象。2.2分析⑴母线电压谐波总畸变率、馈线的谐波电流数值均比较小，说明电网中没有大的谐波源。⑵部分变电站10kV电容器组3、5次谐波电流较大，说明电容器组及串联电抗器支路与系统（变压器等元件支路）在3、5次谐波频率附近产生并联谐振，对3、5次谐波有一定的放大作用。因此，应采取以下措施限制电容器组的谐波电流：a．重新校核各变电站10kV电容器组与串联电抗器的技术参数，并验算电容器组支路与变压器等元件支路所构成的回路的谐振频率，避免因谐振频率与某一次谐波相接近而引起对该次谐波的谐振放大。b．加强对电容器组的运行监视，例如配置电容器组谐波监测与保护装置，防止电网中因谐波分量增加及电容器组谐振放大而出现谐波过电流或谐波过电压。3.校核3.1电容器组对谐波电流的放大原理电网中主要谐波源一般可视为恒流源，即其产生的谐波电流和外阻抗无关。为了简化计算，设电网中除变压器支路及电容器组支路外，其余为谐波源。设谐波源的h次谐波电流为Ih，进入系统的谐波电流为Ish，进入电容器组的谐波电流为Ich，其简化等效电路如图1所示。1图中系统h次谐波阻抗为Zsh=Rsh+j·Xsh⑴通常Rsh<<Xsh，故可以忽略Rsh。对于系统等效电抗Xsh，当h次数不太高时（例如h≤13），对地电容一般可以忽略，则Xsh=h·Xs⑵Xs为系统等效工频电抗。同理，电容器组支路中的等值电阻Rch很小，分析时可以忽略不考虑，而Xch=Xc/h⑶XLh=h·XL⑷Xc为电容器组工频电抗。⑸XL为电抗器工频电抗。⑹这样⑺⑻在式⑺和式⑻中引入⑼并以Ih作为基准电流，则⑽⑾根据式⑽和式⑾可得出和随β的变化曲线，如图2所示。2图2.Ich/Ih、Ish/Ih随β变化曲线图⑴当1+β=0，β=－1，即h=h0=⑿时，电容器组和串...