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由图2测试数据可得到以下结果:
(1)滤波支路全部投运时,在1256A和844A的两种不同负载率下,该用户660V出线的5次和7次谐波电流均较小,且引起的谐波电压不高;注入660V出线的11次谐波电流较大,进而引起了11次谐波电压。11次谐波电流经22kV/0.66kV配电变压器注入22kV系统,最终造成22kVPCC点的谐波电流超过限值规定。
(2)由于660V的电能质量治理装置中设计11次滤波支路,为何11次滤波支路未起到应有的作用,是必须尽快解决的问题。
2.3.2投入5次和7次滤波支路时存在的问题
为了查明11次谐波超标是该支路参数设计不当造成谐波放大还是其他原因造成,我们设计了两种试验工况。试验工况1是在中频炉运行时将全部滤波支路退出运行,试验工况2在相同的负载率下将5次和7次滤波支路全部投入运行(11次支路均不投运),现场测试数据如图3所示。

图3
两种试验工况下660V母线电压和出线电流谐波测量结果
由图3测试数据可得到以下结果:
(1)在两种试验工况下,660V进线的有功功率相差不大,由此假设在两种试验工况下中频炉谐波电流发生量相差不大。
(2)在两种试验工况下,660V母线相电压由376.3V升高至385.6V,同时出线电流由1765A下降至1687A,这是无功补偿提高了系统运行电压和降低了无功电流。
(3)治理装置投运前,660V出线电流的5次、7次和11次谐波电流分别为612A、564A和159A;治理装置的5次和7次滤波装置投运后,660V出线电流的5次、7次和11次谐波电流110A、35A和230A,660V母线电压总谐波畸变率由18%左右降至8%左右。电能质量治理对5次和7次谐波电流有良好的滤波效果,但对11次谐波电流产生了放大,进而注入公用电网22kV的11次谐波电流超标。
谐波放大问题是并联阻抗型无源谐波滤波器设计中常见的问题,一般是配电网内系统阻抗和并联电容器装置发生并联谐振造成的,并且谐振点在11次谐波附近。为此,我们多次赶赴越南现场调研,确认了660V配电网内并没有其他补偿装置;对两台中频炉整流电路也进行了深度调研,均未发生造成11次谐波电流放大的根源。
解决问题遇到了瓶颈,该用户也对我方产生了很大的误解,认为是我方装置自身缺陷造成电力公司对该用户谐波电流考核的不合格,影响了用户的按期投产。我方也十分困惑,从该用户内部配电网的测试数据、现场调研和建模仿真等多方面均未发现治理装置设计参数有问题,但就是找不到谐波电流放大的根源。
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