諧波引起串聯(lián)電抗器發(fā)熱異常分析

諧波引起串聯(lián)電抗器發(fā)熱異常分析：

   上海來揚(yáng)電氣科技有限公司是一家專門集生產(chǎn)、銷售、服務(wù)于一體的多元化企業(yè)，公司主要產(chǎn)品有試驗(yàn)變壓器、直流高壓發(fā)生器、直流電阻測(cè)試儀、兆歐表、串聯(lián)諧振、回路電阻測(cè)試儀、電纜故障測(cè)試儀、變壓器變比測(cè)試儀、變壓器介質(zhì)損耗測(cè)試儀等，我公司擁有20多項(xiàng)產(chǎn)品，也是電力檢修儀器的骨感型生產(chǎn)企業(yè)，熱忱歡迎社會(huì)各界的大力支持。

變頻器因具有調(diào)速方便、保護(hù)功能齊全等優(yōu)點(diǎn)在油田內(nèi)得到大量的應(yīng)用，這些非線性負(fù)載產(chǎn)生的諧波引起電網(wǎng)電流、電壓波形發(fā)生畸變，導(dǎo)致并聯(lián)電容器補(bǔ)償裝置無法正常投運(yùn)，串聯(lián)電抗器發(fā)熱、電容器燒毀頻繁發(fā)生。串聯(lián)電抗器的主要作用是抑制高次諧波和限制合閘涌流[1]，防止諧波對(duì)電容器造成危害。但如果不考慮并聯(lián)電容器接入母線處的諧波背景，任意組合串聯(lián)電抗器和并聯(lián)電容器，會(huì)發(fā)生諧波的放大和諧振。本文通過具體計(jì)算、現(xiàn)場(chǎng)諧波測(cè)試，分析塔河油田110kV十區(qū)變電站串聯(lián)電抗器發(fā)熱的原因，并提出改進(jìn)的措施。

110kV十區(qū)變電站新裝兩套容量(1500+1500)kvar的電容器組，共分4組，每組容量1500kvar，選配電容器型號(hào)PhMKPM-6.6/1/500,單體容量500kvar,電容量33.17μF,額定電壓12/ kV，額定電流24.06A。選配電抗器的電抗率為6%，型號(hào)：R7PM 10.0/3/1500，Qn90 kvar,電感量18.38mH,共4臺(tái)。2013年8月16日投運(yùn)1組1500kvar電容器組運(yùn)行一周后，電抗器噪音增大，紅外成像測(cè)溫顯示線圈和鐵芯溫度升高到106.1℃，紅外成像測(cè)溫圖見圖1。為避免電抗器燒損事故，遂將并聯(lián)電容器組退出運(yùn)行。

分析認(rèn)為電抗器發(fā)熱可能由以下原因引起：

(1) 電抗器質(zhì)量存在設(shè)計(jì)和工藝上的缺陷。

(2) 電網(wǎng)諧波引起。

現(xiàn)場(chǎng)檢查未發(fā)現(xiàn)電抗器壓塊松動(dòng)現(xiàn)象，絕緣電阻、直流電阻和電抗值也都正常，電抗器不存在質(zhì)量問題。

十區(qū)變電站10kV配電線路帶載大量使用變頻器調(diào)速的400V電動(dòng)機(jī)負(fù)荷，現(xiàn)場(chǎng)諧波測(cè)試后發(fā)現(xiàn)，在電容器組不投入的情況下，諧波電壓總畸變率(THDV)95%概率大值為3.25%，其中5次諧波畸變率2.58%，7次諧波畸變率1.36%，11次諧波畸變率1.14%。諧波電流主要以5、7、11、13次諧波電流為特征諧波，其中5次諧波含量大，達(dá)12.93A。諧波電壓、電流頻譜圖見圖2、圖3。諧波電壓、電流雖未超過GB/T14549-93標(biāo)準(zhǔn)限值要求，但已嚴(yán)重污染了電網(wǎng)。

因此，初步判斷電抗器發(fā)熱應(yīng)該是由于變頻器等非線性負(fù)載產(chǎn)生的諧波注入電網(wǎng)，在電容器組投入系統(tǒng)后引起諧波電流電壓放大甚至諧振造成的。