消除电网谐波对变电站影响的措施
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摘要：文章以新疆生产建设兵团第五师电力公司所辖变电站为例，从消除电网谐波对变电站影响入手，试论消除电网谐波对变电站的影响对策及措施。提出要消除电网谐波对变电站的损害，就需要在变电站内安装滤波消谐补偿装置，有效解决谐波的危害。
关键词：电网谐波；电压互感器；电气参数；变电站
中图分类号：TM727 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）28-0141-02
电力企业安全管理工作，要求电网建设从技术上消除谐波，完善电气安全技术，研究电气事故的机理及对策，不断开发电气安全领域新技术等。在管理上，需要健全和完善各种电气安全组织管理措施，将完善的组织管理和合理的技术措施有机结合，以有效预防谐波对电网的危害事故发生。
1 电网谐波对变电站造成的事故案例
对于运行中的变电站，电网谐波产生的危害是普遍存在的，电力系统内部电磁能量的振荡、互换及重新分布，导致整个电力系统中产生较大的内部过电压。由于系统的变化，使其参数满足了共振条件，则引起强烈的具有共振性质的振荡，并导致严重的谐振过电压，导致电压互感器烧毁。
2014年4月13日，新疆生产建设兵团第五师电力公司所辖35kV霍拉变电站发生了10kVPT烧毁事故；对其进行更换后仅仅运行了两个月时间，又于2014年6月13日再次发生10kVPT烧毁事件。
2014年6月9日5时30分，新疆生产建设兵团第五师电力公司所辖110kV中心变电站35kV中塔线电流互感器C相击穿接地，直接影响了由此变电站送往青达拉变电站的35kV中青线，导致35kV青达拉变电站35kV母线PT发生爆炸起火，造成青达拉变电站全站停电的特大事故。事故造成全城停电4个半小时，影响恶劣。此变电站2013年就发生三次10KVPT烧毁事故，35kV母线PT于2014年4月24日发生过烧毁事故，对其进行更换后，运行仅一个半月，又发生此次恶劣事故。
新疆生产建设兵团第五师电力公司还发生所辖110kV黄土梁变电站烧毁三组10kV母线电压互感器、110kV双河变电站烧毁两组10kV母线电压互感器、35kV雅孜木图变电站烧毁两组35kV母线电压互感器、35kV城区变电站烧毁一组6.3kV母线电压互感器。除了PT烧毁，其它变电站电压互感器还经常出现一次保险熔断现象，也和铁磁谐振有关系。
近一年PT保险烧断不完全统计实例：2013年4月14日35KV塔斯尔海变电站10kVPT保险烧毁，发生漏油现象；2013年5月22日35kV异地变电站35kVPT保险烧断；2013年6月16日35kV大莲湖变电站35kVPT保险烧断；2013年8月8日110kV中心变电站10kVPT保险烧断；2014年6月18日，异地变电站35kVPT保险烧断。
2 电网谐波消除原理
电力企业在消除谐波作业时，应大力推广漏触电保护、强化绝缘、电气隔离等新型电气安全技术。消除谐波工作启动后，企业应当从规划、设计、施工、安装、试验一直到运行操作、维护等程序上加强安全管理，企业电气作业人员应掌握安全运行条件、规律，建立和健全专业人员定期检查维护电气装置的制度。
严禁电工及其他人员违章作业，禁止在消除谐波作业过程中临时停、送电，严禁直接从线路上挂钩取得临时电源和私设电网等。电气操作人员应经过专业培训考试合格或持有电工合格证者，才允许安装、维护电气
设备。
消除谐波过程中，对于重点、难点和危险性大的检修作业，要加强作业现场监督检查，全面落实安全生产责任制，保证消除谐波工作安全可控、在控和能控。
要结合消除谐波对变电站支柱绝缘子、开关、互感器瓷套、端子箱、机构箱等重点部位进行安全检查，防止消除谐波工作中发生人身触电、高处坠落以及误操作事故为重点的安全检查工作，认真开展作业安全风险分析，落实预防控制措施，对危险性、复杂度较大的作业，要组织专业人员开展现场勘查，编制切实可行的技术方案，确保工作计划合理、技术方案正确、安全措施完备。
3 电网谐波消除方法及治理措施
电网谐波治理过程中，需要给变电站安装无功补偿，以减少网损、提高供电质量。考虑到变电站的长远发展，变电站还需要安装弧线圈，以66kV供电架空线路合计按300km计算，电容电流为65.5A，需要消弧线圈容量3369kVA。
治理谐波变电站主设备主要参数，主变压器需要安装三相三线圈变压器，主变容量90MVA，电压等级为220/69/10.5kV。调压型式，抽头电压，阻抗电压待初步设计阶段确定。
需要安装断路器，工程涉及到的相关220kV变电站新增220kV断路器建议采用31.5kA。并要实现串联谐振回路阻抗最小，利用这个原理，可以设计带通滤器或事阻滤波器。
带阻滤波器工作原理如下：向左转|向右转。谐振时，L和C的阻抗之和最小，电阻R的阻抗不变，输出电压最低，理论上为0V。
谐振频率不能通过该网络。如果是抑制某种固定频率，可以采用上述电路。反之，如果是为了抑制各种非电网频率（50Hz）的其他任意谐波，可采用带通滤波器结构，与带通滤波器类似，不同的是从R输出，这样，只有谐振频率能够通过该网络。其他频率下，由于L和C的总阻抗很大，而R较小，输出接近0。
4 治理谐波对系统调度通道的要求
根据《新疆电网调度运行管理办法》（试行）和新电调规定“网省、省局调度与其下辖的下一级调度、发电厂和变电站应设立两条以上的不同路径且相互对立的数字通信电路”的规定，本工程需组织主、备通信通道至新疆公司。
4.1 调度自动化对通道的要求
本期工程调度自动化需增加如下通道：新疆公司省调：2Mbit/S数字通信通道；新疆公司地调：专线数字通信通道。
4.2 系统保护对通道要求
系统继电保护需要以下通道：新疆电力公司：需要光纤保护通道，保护的方式可采用专用光纤方式。备用通道可采用迂回光纤通道。
4.3 通道组织方案
依据新疆公司电网通信现状，根据新疆公司系统接线的具体情况，为满足调度自动化和系统继电保护对通道的需求，提出通信电路建设的方案。依据调度管理办法的规定，新疆公司对上级调度需组织两条光缆通道。考虑为规划选址阶段，本工程暂按最长线路所址计列光缆长度。
5 结语
综上所述：若要消除电网谐波对变电站的损害，就需要在变电站内安装滤波消谐补偿装置，以效解决谐波的危害。安装补偿装置，既能治理谐波又能补偿无功，可彻底解决谐波污染及提高功率因素，经济效益明显。滤波消谐无功补偿装置可同时滤除2次到60次的谐波电流；校正能力
作者简介：郭丽（1971-），女，四川宜宾人，新疆博乐第五师电力公司供电公司变电工区书记，高级工程师。