王周選

（國網蘭州供電公司）

摘 要：介紹了配電網用電污染問題和諧波的產生的原理，提出利用不同變壓器接線組別，均衡十二相位負載，達到遏止諧波，最終治理諧波的方案。

關鍵詞：配電網；諧波；分析；治理

1.引言

我國改革開放三十年以來，國民經濟發(fā)展使電網發(fā)展排在世界前列。電力負載質也發(fā)生了巨大的變化，大的工業(yè)用電戶轉移到110kV和35kV電網供電。10kV配網中電弧爐，電力機車，礦山提升機，軋機、居民用電呈幾何級數增長，各種高壓變頻變流裝置等重負荷設備的大量投入使用，居民家電變頻化、整流化已也成定式。市區(qū)內配網形成小型開發(fā)區(qū)居民和商業(yè)用電的混合電網，該部分電量占配電網供電量的80%，用電時段集中，負荷二十四小時內均衡已不復存在。造成電力系統(tǒng)的力率、電壓波動、閃變、負序和諧波污染等電能質量指標下降嚴重惡化，嚴重影響到電力系統(tǒng)的安全運行，供電的可靠性。雖然國家出臺了誰污染誰治理的方針政策，但在高壓供電的大用戶落實這一政策，有的企業(yè)好實現(xiàn)，有的企業(yè)落實困難重重，尤其居民、商業(yè)小型企業(yè)用電污染問題日益突出。

對于供電的交流電網來說網負荷趨向非線性負荷。然而我們的配電變壓器絕大部分使用Y/yn0聯(lián)接組別。然而這就給電網造成嚴重奇次諧波。尤其電網系統(tǒng)阻抗偏高，產生諧波更為嚴重。諧波對電網的損害是多方面的，供電網線損增大，電網的發(fā)電機、變壓器、電動機熱損失增大，造成能源極大浪費。電機設備絕緣材料加速老化縮短使用壽命。由于我國配電網采用絕緣系統(tǒng)，母線電壓互感器采用Y/yn0接線。當系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，極易引發(fā)電壓互感器諧波諧振過電壓，造成故障或絕緣擊穿中斷供電，供電可靠下降，給供電企業(yè)和用電用戶造成損失。電網發(fā)展到今天諧波治理尤顯突出，也是我們供電企業(yè)必須解決的問題。

2.技術方案

我們知道三相變壓器在電力系統(tǒng)和三相可控整流的觸發(fā)電路中，都會碰到變壓器的極性和聯(lián)接組別的接線問題。變壓器繞組的聯(lián)接組，是由變壓器原、次邊三相繞組聯(lián)接方式不同，使得原、次邊之間各個對應線電壓的相位關系有所不同，來劃分聯(lián)接組別。

如果利用每臺配電變壓器接線組別的不同搭配：Y/y聯(lián)結的三相變壓器，共有Y/y0、Y/y2、Y/y4、Y/y6、Y/y8、Y/y10六種聯(lián)結組別；D/y聯(lián)結的三相變壓器，共有D/y1、D/y3、D/y5、D/y7、D/y9、D/y11六種聯(lián)結組別。使110kV區(qū)域變電站單臺主變在十二相位負載達到基本均衡運行狀態(tài)。

10kV配電網基本結構：

按110kV變由器一臺主變一段母線為單元，首先按排用戶專變（10kV用戶P型站），因為這些用戶的配電表壓器容量都在500kV以上。其次按排公網臺變（桿變）。

改造前首先做好現(xiàn)狀分布統(tǒng)計工作做好現(xiàn)狀數據庫。做好目標網架結構規(guī)劃工作，或現(xiàn)配電網改造規(guī)劃工作。

配電網直供用戶，變壓器容量都在500kVA以上，可以利用大修的機會改結線組別，高耗能度壓器退出，直接選用微晶合金節(jié)能變壓器，按規(guī)劃實現(xiàn)接現(xiàn)組別的改變。

在網上運引的S9、S11低損耗配電表壓器可按排大修，在大修中改變Y/yn、D/yn按線組別后再入網運引。新建或擴容工程大力推廣微晶合金變壓器。節(jié)能降耗，減少碳排放是全球趨勢。也是我國國策。我國微晶合金度壓生產技術成熟，性價比，產能也適應市場需求，供電企業(yè)有責任有義務，在城網改造中大力推廣這項工作。

3、立項組織開發(fā)應用軟件：

結合GIS配電網數據管理系統(tǒng)，以拓撲計算為數學模型。網絡統(tǒng)計計算為基礎。人工與自主生成相結合。以“手拉手或“N-1”配電為單位“十二相位基本平衡負載為主的小單位110kV區(qū)域變電站”一條母線容量（或單臺主變）的50-60%負載為平衡的單元，基本構想，設計軟件功能，完善供電公司配電網管理信息系統(tǒng)。

4、管理模式：

設專責崗位，放在配電網管理系統(tǒng)。以報裝為依據，專責匯簽給出變壓器接線組別。形成報裝答復文的必備內容。

5、抓住城網農網改造機遇，以節(jié)能降耗，提高配電網供電效益，提高供電量為目的，積極推進這項工作。

6、消除中壓網諧振過壓。

由于我國中壓網采用絕緣系統(tǒng)，區(qū)域變電站母線上帶的電壓互感器采用YD/yd接線組別。由于這接線組別，在系統(tǒng)發(fā)生單相接地，系統(tǒng)電壓閃變，操作過電壓中，極易引起諧振甚至引發(fā)基波諧振，引起系統(tǒng)過電壓，引起PT保險絲熔斷，經常發(fā)生絕緣擊穿事故，造成供電可靠性和供電總量下降。蘭州供電公司在2000年立項攻克這一難題。經過多年研究終于2006年實驗成功無諧振的電壓互感器。在西北電網掛網運行近200余組，幾年的實踐以證明中壓電網使用這種原理互感器不引起諧振過電壓。大大的提高母線供電可靠性，再未發(fā)生接地故障變?yōu)橛谰眯越拥毓收?。這就提高了配電網的質量，減少電網運引成本。經濟效益和社會效益非常好，打破了鐵磁諧振無法治理的“神話”。

7、配電網配電變壓器變化接線組別，改善電網諧波一項長期堅持的工作，不可能一蹴而就。只要有計劃有步驟是可以實現(xiàn)的，那時我們供電質量就會趕上世界先進水平，與智能電網相一致的技能，高可靠、高效、高能量的綠色情節(jié)能源。

參考文獻

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