企業(yè)降壓變電所電氣初步設(shè)計(jì)【獨(dú)家課程畢業(yè)設(shè)計(jì)含4張CAD圖紙+帶任務(wù)書+開(kāi)題報(bào)告+外文翻譯】
企業(yè)降壓變電所電氣初步設(shè)計(jì)
摘 要
本設(shè)計(jì)以變電站為研究對(duì)象。變電站不僅僅是電力系統(tǒng)的一個(gè)重要的組成部分,而且也是電廠和用戶之間的樞紐。主電路電氣配線的設(shè)計(jì)以及開(kāi)發(fā),要對(duì)整個(gè)變電站電氣設(shè)備做出正確的選擇,其中包括配電設(shè)備裝置,繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置等設(shè)備。
在初步了解變電站的概念后,根據(jù)任務(wù)書上的要求,查閱相關(guān)的參考文獻(xiàn),進(jìn)一步了解所需要做的事情。由線路和負(fù)載的相關(guān)參數(shù),計(jì)算出相應(yīng)的負(fù)荷,進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償。然后根據(jù)變電站的位置及出線方向來(lái)考慮,并對(duì)負(fù)荷進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,考慮安全性,經(jīng)濟(jì)性以及可靠性,確定10KV站以及電氣主布線,之后通過(guò)負(fù)載計(jì)算和供給的范圍,確定變壓器的容量和臺(tái)數(shù)以及型號(hào),進(jìn)行相關(guān)的短路電流計(jì)算。再根據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇斷路器,隔離開(kāi)關(guān),變壓器和保護(hù)裝置的型號(hào),最后還對(duì)相應(yīng)的繼電保護(hù)和防雷措施進(jìn)行了簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)。
總而言之,一定要確保供電系統(tǒng)的安全和可靠性,在此基礎(chǔ)上再考慮其經(jīng)濟(jì)性,從而完成變電所的設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞:主接線;數(shù)據(jù)分析;數(shù)據(jù)計(jì)算;變壓器;可靠性
Abstract
The design of transformer substation as the research object. Substation is not only power system an important component, and is also a hub between the power plants and users. Main circuit's electrical wiring design and development, it is necessary to make the right choice of the whole substation electrical equipment, including power distribution equipment, relay protection and automation device, equipment.
After a preliminary understanding of the concept of the substation, according to the requirements of the task book, refer to the relevant reference, to further understand the things that need to be done. The corresponding load is calculated by the parameters of the line and the load, and the reactive power compensation is carried out. After according to the substation location and outlet direction to consider, and the load for data analysis, consider the safety, economy and reliability, determine the 10kV station and main electrical wiring, after through the load calculation and supply determined transformer capacity and number of units, and types, related to the short-circuit current calculation.?According to the design requirements of the circuit breaker, isolating switch, transformer and the protection of the device model, and finally to the corresponding protection and lightning protection measures for a simple design.?
In short, we must ensure the safety and reliability of the power supply system, based on the consideration of its economy, so as to complete the design of substation.
Key words: main connection; data analysis; calculation data; transformer; reliability
目 錄
摘 要 I
Abstract II
1 緒論 1
1.1 設(shè)計(jì)背景 1
1.2 變電所的總體分析 1
1.3 設(shè)計(jì)思路 1
2 負(fù)荷計(jì)算 3
2.1 負(fù)荷分級(jí)及計(jì)算過(guò)程 3
2.1.1負(fù)荷分級(jí) 3
2.1.2負(fù)荷計(jì)算過(guò)程 3
2.1.3 0.4kV側(cè)負(fù)荷的計(jì)算 4
3 無(wú)功功率補(bǔ)償 7
3.1 無(wú)功電源的組成及補(bǔ)償裝置的選擇 7
3.3 無(wú)功補(bǔ)償?shù)拇_定 7
4 變電所位置和主變壓器的選擇 9
4.1 變電所位置確定的一般原則 9
4.2變壓器實(shí)際容量的計(jì)算 9
4.3主變壓器臺(tái)數(shù)的確定以及型號(hào)的選擇 9
4.4主變壓器的運(yùn)行方式 10
5 主接線方式的選擇 11
5.1 電氣主接線設(shè)計(jì)的基本要求 11
5.2 主接線的設(shè)計(jì) 11
6 短路電流的計(jì)算 12
6.1 確定基準(zhǔn)值 12
6.2 計(jì)算各元件電抗標(biāo)幺值 12
6.3 k-1故障點(diǎn)的短路電流計(jì)算 13
6.4 k-2故障點(diǎn)的短路電流計(jì)算 13
7 變電所一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn) 15
7.1 變電所高壓一次設(shè)備的介紹 15
7.2 一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)的條件和項(xiàng)目 15
7.3 變電所10kV側(cè)一次設(shè)備的選擇 17
7.4 變電所380V低壓一次設(shè)備的選擇 19
7.6 變電所進(jìn)出線的選擇 20
8 繼電保護(hù)及二次回路的選擇 23
8.1 變電所二次回路方案的選擇 23
8.2繼電保護(hù)裝置 23
8.2.1反時(shí)限過(guò)電流保護(hù) 23
8.2.2電流速斷保護(hù) 24
8.3 電力線路的繼電保護(hù)設(shè)計(jì) 25
9 防雷保護(hù)的設(shè)計(jì) 27
9.1 避雷針的配置原則 27
9.2 防雷設(shè)計(jì) 27
9.3 確定最終的防雷方案 28
結(jié)論與展望 29
致 謝 30
參考文獻(xiàn) 31
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繼電保護(hù)圖.dwg
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諧波傳播在電力配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的影響 J. A. W. A. J. A. 要 本文介紹了 電力配電系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)計(jì)對(duì)諧波失真的傳播所產(chǎn)生的影響。這種理論的研究主要是基于模擬一個(gè)被推廣的配電系統(tǒng)模型,從而進(jìn)一步了解了電壓失真產(chǎn)生和傳播的機(jī)理。并且通過(guò)分析可以預(yù)測(cè)變更設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)電壓波形失真產(chǎn)生的影響。 關(guān)鍵詞 : 配電系統(tǒng);電壓波形失真;諧波;電能質(zhì)量;電力系統(tǒng)阻抗 1. 導(dǎo)言 在電力配電系統(tǒng)中,由于非線性負(fù)荷的逐漸增加, 設(shè)備制造者逐漸開(kāi)始考慮電壓波形的諧波污染 。電壓波形失真導(dǎo)致許多不利的影響,尤其在開(kāi)放的電力市場(chǎng),甚至擔(dān)心在不久的將來(lái)電壓波形失真會(huì)繼續(xù)增加。在世界的許多地方,通過(guò)對(duì)設(shè)備的諧波線電流強(qiáng)制進(jìn)行適當(dāng)?shù)陌l(fā)射限制,使得實(shí)際的電壓波形失真程度保持在計(jì)劃的水平之內(nèi)。 為了決定適當(dāng)?shù)脑O(shè)備發(fā)射限度,測(cè)量活動(dòng)和仿真都需要在一個(gè)實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)中研究諧波的傳播。首先,相對(duì)于測(cè)量來(lái)說(shuō),進(jìn)行仿真似乎更容易和經(jīng)濟(jì)些。然而,參數(shù)和設(shè)計(jì)策略在不同網(wǎng)絡(luò)之間存在許多不同之處,需要做出大量必須的仿真數(shù)據(jù)。另外,許多參數(shù)都是未知的和需要估計(jì)的,或者甚至被忽視,導(dǎo)致得到的結(jié)果遠(yuǎn)遠(yuǎn)不同于測(cè)量出的 數(shù)據(jù)。最后,因?yàn)橹C波傳播的研究主要局限于相當(dāng)特殊的情況,所以關(guān)于諧波傳播的機(jī)理和對(duì)電力配電系統(tǒng)的影響的基本觀點(diǎn)還有待于研究。 本文研究了不同配電系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)計(jì)對(duì)諧波失真的傳播所產(chǎn)生的影響,研究是以一個(gè)被推廣的配電饋線模型為基礎(chǔ)分析得到的,這種模型的參數(shù)可以改變。在 文獻(xiàn) [9]中介紹 了基于模擬和一個(gè)特例得到的一些初步和定性的結(jié)論。然而本文采用了相對(duì)基本的方法,分析過(guò)程和數(shù)量的結(jié)果得知可以合理地預(yù)測(cè)變更設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)電壓波形失真所產(chǎn)生的沖擊,并且通過(guò)仿真驗(yàn)證了分析預(yù)測(cè)的正確性,然后進(jìn)一步分析了包括與電力系統(tǒng)諧振相關(guān)的 分布電容的影響。 2. 基本電力系統(tǒng)的安裝 絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 為了研究不同配電系統(tǒng)參數(shù)對(duì)諧波傳播的影響,采用了典型中壓( 電系統(tǒng)的單一化模型(圖 1)。澆注通常耦合點(diǎn)式的高中壓( V)變壓器通過(guò)它的短路阻抗 示,通過(guò)一些相同的和平行的饋電線與負(fù)載連接,饋電線呈放射狀并且每條線有五個(gè)節(jié)點(diǎn)。系列阻抗 Zs,k 表示為互相連接的饋電線節(jié)點(diǎn)間導(dǎo)體阻抗。 中低壓變壓器可能位于中壓母線和饋電線( 1a)之間,或者位于饋電線節(jié)點(diǎn)和負(fù)載( 1b)之間。歐洲大部分地區(qū)采用前者,其需要較長(zhǎng)的低壓( 電線 ,而后者經(jīng)常用在北美洲的許多區(qū)域,其需要較長(zhǎng)的中壓( 電線。 被連接到波節(jié)的負(fù)載可以看做理想的電流源;當(dāng)適度的電壓波形失真程度 (總諧波失真( 4 和產(chǎn)生更大的縮減因數(shù)。 對(duì)于相同的例子,當(dāng)在進(jìn)入饋線導(dǎo)體(舉例來(lái)說(shuō),通過(guò)中間的中低 壓變壓器和 Y? 連接起來(lái))以前忽略零序電流阻抗時(shí),導(dǎo)體截面的總的諧波壓降的縮減因數(shù)幾乎相同: 222 2 2, 3 / 1 3 / 122,3 / 1( ) ( )()sh n e u t r a l h h h hh n o n e u t r a h k h I h I h? ? ? ??????????( 6) 對(duì)于表 1 中的線路電流光譜,在六線制中當(dāng) 時(shí)縮減因數(shù)( 6)等于 在對(duì)稱的四線制中當(dāng) 時(shí)縮減因數(shù)變?yōu)?際上,在六線制中忽略零序電流是不符合實(shí)際的;因此計(jì)算出的總的縮減因數(shù)是純粹的理論值。 壓器配置 由 于中低壓變壓器,與 ΔY 制連接的半導(dǎo)體,因此減少始端 高中壓變壓器(在 諧波壓降等原因,半導(dǎo)體有可能不通電。使用公式( 1)并且假設(shè)是平衡負(fù)載,在 計(jì)算電壓波形失真的縮減因數(shù): 222 2 23 / 1 3 / 1223 / 1()()( ) ( )()P C C n e t r a C n o n e u t r a h h D D h k h I h? ? ? ????????(7) 示高中壓變壓器的零序阻抗與正序阻抗的比值。對(duì)于表 1 中負(fù)載的電流光譜和,在 電壓波形失真的縮減量為 4. 決定電力系統(tǒng)諧波傳播的基本因數(shù) 在以上章節(jié)里,為了估計(jì)對(duì)電力系統(tǒng)參數(shù)的影響,在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行了仿真,如圖 1。在此忽略了中低壓變壓器的阻抗,也就是說(shuō) ||0。通過(guò)研究表明,在第五部分對(duì)中低壓變壓器的非零阻抗做了假設(shè)。在本部分忽略分布電容的作用;對(duì)于適當(dāng)?shù)酿侂娋€長(zhǎng)度(幾公里的電纜線和數(shù)十公里的架空線),分布電容通常可以使高次諧波引入的電流非常小。分布電容的作用見(jiàn)第六部分。 在功率因數(shù) =1 的情況下一條饋線的總負(fù)載等于 1 負(fù)載是平衡負(fù)載并且均等的分配在饋電線的各個(gè)波點(diǎn)之間。在所有的仿真實(shí)驗(yàn)中,第一個(gè)饋電線的波點(diǎn)(最靠近 電壓控制到 |自高壓母線的電壓源的 波形是標(biāo)準(zhǔn)的正弦曲線。導(dǎo)致失真的負(fù)載(在表 1 中具有線性電流光譜)占所有基本負(fù)載的 10%,而剩下的線性負(fù)載只產(chǎn)生基級(jí)電流。 為了符合 準(zhǔn) [14],當(dāng)計(jì)算 時(shí)只考慮前四十次諧波。經(jīng)過(guò)公式( 4)的類推,饋電線的總的諧波壓降 Δ義為: 40 2152 ( ) ( )F h F h V h?? ? ??( 8) 這種計(jì)算方法在 電壓波形失真和饋線末端之間存在差異。的確,除了當(dāng)半導(dǎo)體不導(dǎo)電時(shí),如果以“每單位”表示時(shí),本文中運(yùn)行條件需要考慮下面的近似值: 5( ) ( )P C C F D V T H D V V? ? ?( 9) 表 2 中總結(jié)了被確認(rèn)的仿真結(jié)果并且將會(huì)在下面的部分中進(jìn)行討論。把第一次的模擬作為基準(zhǔn),其它所有變更參數(shù)所產(chǎn)生的影響都需要和第一次的進(jìn)行比較。 壓器的選擇 從表 2 的第 1模擬的比較可以解釋變壓器參數(shù)對(duì)電壓波形失真的影響,并且在圖 2a 中表示出來(lái)。從 分中得知,與一號(hào)仿真(基準(zhǔn))相比,二號(hào)和三號(hào)模擬中變壓器的調(diào)節(jié)阻抗值分別為 和 ,因此認(rèn)為它導(dǎo)致 電壓 有相同因數(shù)的減少。 在饋電線的末端,饋線 導(dǎo)體的諧波壓降使得電壓 是 的好幾倍;這個(gè)結(jié)論和法國(guó)低壓系統(tǒng) [13]最近的測(cè)量結(jié)果相符合。因?yàn)轲伨€導(dǎo)體的總諧波壓降在 1, 2和 3 號(hào)之間保持不變,所以在饋線末端電壓 的減少量相當(dāng)小而且大約與 的相等。 表 2 不同網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的 壓值 總之,在 變壓器阻抗對(duì)電壓波形失真的影響相當(dāng)重要,但是在饋線末端由于饋線導(dǎo)體的諧波壓降對(duì)其影響較大,電壓波形失真就不是太重要了。當(dāng)變壓器阻抗增加或者感性增強(qiáng)時(shí),在 的電壓波形失真就會(huì)增加。 電導(dǎo)線類型 對(duì)電壓畸變的饋線導(dǎo)體類型的影 響是通過(guò)模擬 4–6 號(hào)從表 2 說(shuō)明。結(jié)果圖形化表示 2 b 為模擬 4 號(hào) , 導(dǎo)體阻抗的相位角由 55 降低到 30 與仿真 1 相比。根據(jù) 分,這會(huì)導(dǎo)致饋線的諧波阻抗,以減少一個(gè)因素 如預(yù)期的那樣,總諧波該機(jī) 過(guò)來(lái),這導(dǎo)致電壓 著降低饋線的一端。比較仿真時(shí),得到了類似的結(jié)果編號(hào) 1 和 5,其中導(dǎo)體阻抗角從 55 增加到 80(引起饋線的諧波阻抗增加約 并為模擬 6 號(hào),這里的預(yù)期位移系數(shù)增加從 感)至 1(引起饋線的諧波阻抗增加約 值得注意的是,預(yù)期的基本位移因子增 加(模擬編號(hào) 1 和 6)比增加的相位角導(dǎo)體阻抗(模擬編號(hào) 1 和 5)有更多的影響。 在 壓 影響很小。然而,值得注意的是在 壓 有降低,當(dāng)導(dǎo)體阻抗角增大。這是造成的相位角的多樣性之間的節(jié)點(diǎn) [ 11 ],并變得越來(lái)越重要,越來(lái)越多的諧波訂單和越來(lái)越多的感應(yīng)導(dǎo)體。負(fù)載電流越高的諧波越強(qiáng),這種效果就越明顯;例如在 [ 9 ]。 最后,對(duì)電壓畸變的饋線導(dǎo)體阻抗的影響,在饋電端相當(dāng)重要,但 非常小的 變壓器的阻抗類似,它原來(lái)的饋線的諧波電壓降的饋線增加時(shí),(基本)導(dǎo)體阻抗的增加或變得更加感性。 電導(dǎo)線 漸變 饋線導(dǎo)線對(duì)電壓的失真影響可以通過(guò)表 2 的模擬 1、 7 和 8 來(lái)解釋的。結(jié)果在圖 2 1 號(hào)模擬相比,模擬編號(hào) 7 和 8 的錐形系數(shù)從 1 增加到 3 和 5。這個(gè)在 主要是由于平等計(jì)算的基本電壓降準(zhǔn)則導(dǎo)體段阻抗 K( 分) 。因此,饋線導(dǎo)體逐漸減少將不在本文中進(jìn)一步探討。 性線的做法 線指揮安排 中斷中性導(dǎo)體上的電壓畸變的影響可以通過(guò)表 2 的模擬 1、 9 和 10 來(lái)解釋。結(jié)果在圖 3A 表示。在模擬的 9 號(hào),中性導(dǎo)體中斷器和負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的 壓器之間的阻抗可忽略不計(jì) 0。此之前的預(yù)期降低電壓 分 )匹配模擬得很好。此外,減少的饋線的諧波電壓降(約 因子作為預(yù)測(cè)在 分)在饋電端會(huì)導(dǎo)致相當(dāng)大的減少電壓 相同的諧波電壓降低在 部比較時(shí)發(fā)現(xiàn)模擬號(hào) 1 和 10,其中,在后者中,中性導(dǎo)體在 無(wú)阻抗 0 斷。然而,該線路的諧波電壓降不受影響導(dǎo)致只有一小部分在機(jī)端電壓 線 指揮安排 在模擬的 11 號(hào)和 12 號(hào),一個(gè)六導(dǎo)線導(dǎo)線布置代替四線導(dǎo)線布置的仿真 1 號(hào)。結(jié)果在圖 3b 表示。仿真結(jié)果吻合較好,預(yù)測(cè)的總諧波電壓降的導(dǎo)體(一個(gè)因素 又造成了相當(dāng)大的減少電壓 饋電端。 最后,在模擬的 12 號(hào),中性導(dǎo)體在 無(wú)阻抗 0 斷。與四線導(dǎo)線布置,這減少了 壓 于模擬號(hào) 9 和 10 的值),但不是諧波電壓降的導(dǎo)體當(dāng)于模擬 11 號(hào)的價(jià)值),收益的只有一小部分的電壓 饋電端。 論 中性線實(shí)踐意義重大影響了整個(gè)的電壓畸變分配系統(tǒng) , 因?yàn)樗鼤?huì)影響由零序電流引起的諧波電壓降。斷開(kāi)中性導(dǎo)體總是減少在 壓畸變,而且諧波電壓降的饋線導(dǎo)體中斷上游。也在四導(dǎo)線和六線導(dǎo)體安排之間切換降低了饋線導(dǎo)體的諧波電壓降。 在歐洲和北美電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)之間的區(qū)別 力系統(tǒng)和典型的參數(shù)設(shè)置 在本節(jié)中 ,諧波之間進(jìn)行了比較傳播屬性的兩個(gè)配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 1,不同的位置和排列 壓器。變壓器是放在饋線的開(kāi)始(這是大多數(shù)歐洲的配電系統(tǒng)中,常見(jiàn)的圖 1A),或之間的饋線負(fù)荷節(jié)點(diǎn)(這是許多北美分布系統(tǒng)中常見(jiàn)的一,圖 1b)。 當(dāng)?shù)蛪鹤儔浩魑挥陴伨€的開(kāi)始( 其規(guī)模通常很大。在這種情況下,中性導(dǎo)體被中斷在中壓 /低壓變壓器,這在歐洲很常見(jiàn)。當(dāng)?shù)蛪鹤儔浩魑挥陴伨€負(fù)荷節(jié)點(diǎn)( 它們的大小通常是相當(dāng)小的。在這種情況下,中性導(dǎo)體不中斷在中壓 /低壓變壓器,這是常見(jiàn)的北美例子。 由此產(chǎn)生的配電系統(tǒng),包括變壓器的 安排,如圖 4 所示。注意,在設(shè)計(jì)風(fēng)格的考慮下,配電饋線始終包含中性導(dǎo)體。導(dǎo)體類型可能是常規(guī)的架空或電纜,然而尖端細(xì)的不考慮。導(dǎo)體的排列可以是四線或六線。導(dǎo)體和變壓器的參數(shù)取自于部分 線的符合是相同的在第四部分,結(jié)果總結(jié)于表 3。 播的電壓畸變 表 3 的仿真結(jié)果表明,不同的參數(shù)的影響是根據(jù)第四部分的調(diào)查結(jié)果。在任何情況下,當(dāng)比較相等的導(dǎo)體類型和安排(比較模擬第 5, 等),產(chǎn)生的電壓 負(fù)荷節(jié)點(diǎn)在饋電端總差為北美分布方式。這并不奇怪,因?yàn)橹行詫?dǎo)體被中斷在中壓 /低 壓變壓器是歐洲風(fēng)格,而北美風(fēng)格恰恰相反。 然而,北美設(shè)計(jì)風(fēng)格通常會(huì)導(dǎo)致單相(或六線)在 作饋線(模擬第 3),而歐洲的風(fēng)格主要是造成三相(或四線)在低壓操作器(模擬及 3) [ 15 ]。北美和歐洲的設(shè)計(jì)風(fēng)格是圖 3C 表達(dá)的比較。 在歐洲和北美國(guó),架空線路仍然廣泛存在于農(nóng)村地區(qū)。比較模擬第 容易看出,產(chǎn)生的電壓 北美分布式大由于中性導(dǎo)體不在到達(dá)高壓 /中壓變壓器中斷。在北美洲的風(fēng)格里,電壓 饋線末端是比較小的。這主要是由于減少了零序列饋線阻抗相關(guān)的六線安 排。在實(shí)踐中,從表 3 可以看出這種效果將更為明顯比預(yù)測(cè),因?yàn)橹行詫?dǎo)體的截面通常是小于相導(dǎo)線截面。 在國(guó)內(nèi)外商業(yè)領(lǐng)域,電纜導(dǎo)體是首選。模擬 比較顯示了架空線相同的趨勢(shì)。 表 3 案例研究 ——仿真結(jié)果總結(jié):電壓畸變?cè)?負(fù)荷節(jié)點(diǎn)在饋電端 圖 4 中壓配電系統(tǒng)模型用于案例研究: a 大中壓 /低壓變壓器位于饋線的開(kāi)始 b 小的中壓 /低壓變壓器位于饋線節(jié)點(diǎn) 6 并聯(lián)電容的影響 可 能存在的并聯(lián)電容器在饋線引起共振。在圖 1 的電力系統(tǒng)中引入了諧振條件,通過(guò)在饋線節(jié)點(diǎn)上增加電容器。電容的總導(dǎo)納儀為代表,它是分饋線節(jié)點(diǎn) 之間,并表示導(dǎo)體電容等電容(例如,功率因數(shù)校正電容器)。此外,饋線節(jié)點(diǎn)分流分寄生電阻,其中總導(dǎo)納等于 余的電力系統(tǒng)參數(shù)從第四部分中選擇。為了評(píng)估諧振對(duì)電壓失真的影響,引入了諧波電壓放大系數(shù) M。 使用表 1 的負(fù)載電流譜計(jì)算在這一節(jié)中計(jì)算的 M 值。通過(guò)計(jì)算確定某共振條件的質(zhì)量因子 Q( 10)使用負(fù)載電流頻譜僅包含基波和同一次諧波的高次諧波,作為電力系統(tǒng)的諧振頻率。仿真結(jié)果如表 4 所示,解釋如下。更詳細(xì)的分析,包括一個(gè)更詳細(xì)的討論阻尼效應(yīng),在 [ 16 ]呈現(xiàn)。 振所需電容 所需的總?cè)菪詫?dǎo)納儀在一個(gè) 給定的諧波獲得共鳴是本系統(tǒng)中的電感的課程功能。表 4 模擬號(hào) 模擬號(hào) 線而不是四線饋線零序電流),對(duì)于零序電流饋電電感降低由一個(gè)因素 4,上升到一個(gè)很大的提高 求獲得在第三和第九次諧波共振。這一結(jié)論是從模擬號(hào) 性線中斷的 其中高壓 /中壓變壓器電感幾乎消除零序電流。得出對(duì)于模擬號(hào) 有諧波類似的結(jié)論(電纜饋線,饋線電感),明顯減少的基本情況。也注意到,基本情況下較大的零序電感(模擬號(hào) 九諧波共振小于第十一諧波共振的所需電容。 表 4 質(zhì)量因素和在不同的共振放大電壓畸變的條件 振質(zhì)量因子 共振的質(zhì)量因子是由在電力系統(tǒng)中的阻尼的量的確定。在電力系統(tǒng)研究和假設(shè)的負(fù)載條件下,阻尼主要是由導(dǎo)體和變壓器阻抗的串聯(lián)損耗。因此,質(zhì)量因數(shù)隨著諧波的增加而增加 [16]。然而,在模擬 生損失增加(分路損耗,總電阻并聯(lián)導(dǎo)納 模擬 容器串聯(lián)損耗,損耗因子 顯著降低質(zhì)量因數(shù),特別是對(duì)高次諧波。 值整流電流譜 在實(shí)踐中,實(shí)際負(fù)載電流譜包含著幾個(gè) 強(qiáng)諧波。此外,共振也會(huì)影響在其他頻率的諧振頻率的電源系統(tǒng)阻抗。因此,在共振條件下的電壓畸變的放大倍數(shù)的分析預(yù)測(cè)是不可能的,如果單單只知道質(zhì)量因子的話。實(shí)際電壓失真水平是從模擬得到的。表 4的結(jié)果是根據(jù)第四部分的結(jié)論得到的。其他顯著的特點(diǎn)解釋如下。 從表 4 得出 ,它遵循實(shí)際電壓畸變放大因子 M 趨于下降諧波共振,質(zhì)量因子 Q 遞增的順序相反。線幅度迅速減小的這一結(jié)果應(yīng)用非線性負(fù)載頻譜的電流諧波。此外,實(shí)際的放大系數(shù) M 是小于相應(yīng)的質(zhì)量因素 Q 的,因?yàn)橘|(zhì)量因數(shù)只需要考慮在諧振頻率的負(fù)載電流分量。 在基本情況(模擬號(hào) 值得 注意的是,第三次諧波共振是不可見(jiàn)的。事實(shí)上,它是被屏蔽掉的緊密相鄰的第五諧波共振,如示于圖 5。同樣的效果在模擬號(hào) 6體現(xiàn)。在模擬及 十一次諧波共振在饋電端也掩蓋了第九次諧波共振。 最后,中斷的中性導(dǎo)體在到達(dá) 擬號(hào) 前消除了第三次和第九次諧波共振 (所致零序電流 )在 就不足為奇了。 圖 5 在 壓失真( 例),較低的跟蹤)和饋線上的節(jié)點(diǎn)( 上的痕跡),案號(hào) 本情況) 7 結(jié)論 在本文中,被認(rèn)為是配電系統(tǒng)參數(shù)對(duì)諧波失真?zhèn)鞑サ挠绊?。?dāng)電力系統(tǒng)電容 可以忽略不計(jì),在不同設(shè)計(jì)的饋線參數(shù)選擇的情況下,得到相同的饋線導(dǎo)體的基本電壓降,可以得出以下結(jié)論: 變壓器和饋線導(dǎo)體的阻抗越大,所產(chǎn)生的電壓失真越高。在饋線的末端,饋線導(dǎo)體(及其相關(guān)的諧波電壓降)的諧波阻抗成為占主導(dǎo)地位。 架空線路產(chǎn)生較大的諧波電壓降比電纜,因此在線路末端負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的電壓總諧波失真是架空線路大(同時(shí)也在整個(gè)饋線)。 饋線導(dǎo)體漸變對(duì) 壓 饋線的末端的影響非常小。 當(dāng)零序電流存在時(shí),六線導(dǎo)線安排的應(yīng)用相較于四線導(dǎo)線安排的應(yīng)用在饋線末端附近的負(fù)載節(jié)點(diǎn)的 果較小(同時(shí)也在整個(gè)饋線) 。 中斷的中性導(dǎo)體顯著地降低了變壓器和饋線上游的中斷點(diǎn)的諧波電壓降。 在合理的假設(shè)情況下,這些影響可以分析預(yù)測(cè)和模擬結(jié)果吻合得很好。結(jié)果很依賴于負(fù)載電流的諧波含量。這些考慮有助于解釋不同的諧波傳播行為的不同的設(shè)計(jì)方法,如在一個(gè)案例研究,比較典型的歐洲和北美的設(shè)計(jì)風(fēng)格。 當(dāng)考慮電力系統(tǒng)電容時(shí),可以得出以下結(jié)論: 當(dāng)電纜饋線替代架空饋線時(shí),所需的電容將獲得一個(gè)給定的諧波階次諧波共振。在四線饋線的情況下,所需的電容為零的零序諧波電流的諧振是大大減少相比于六電線饋線。 在低功率系統(tǒng)的負(fù)載水平,共振的質(zhì)量因子會(huì)隨著諧 波秩序的增加而增加。然而,如果考慮寄生損失在內(nèi)的話,這種效果明顯減小。 電壓失真的放大(如與可忽略的電力系統(tǒng)電容相比)總是小于其相應(yīng)的品質(zhì)因數(shù)。 當(dāng)掃電容值時(shí),鄰近的共振可能導(dǎo)致其中的一個(gè)被屏蔽掉。 如果中性導(dǎo)體被中斷,零序電流分量的共振會(huì)不可見(jiàn)的中斷上游。 實(shí)際的失真水平不僅受共振頻率的質(zhì)量因子影響。還受其他的諧振頻率和負(fù)載電流諧波的影響。這使得在共振的放大電壓失真的分析預(yù)測(cè)相當(dāng)復(fù)雜,因此在本文中不繼續(xù)下去。 參考文獻(xiàn) (略 )