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    1　測試概況

    為了查明某市非線性負荷的諧波污染情況，為今后諧波治理提供依據，2003年8月2日我們在某市供電局用電科有關同志配合下對江豐鋼業有限公司1.5噸中頻電爐進行了諧波調查測試。該廠由35kV大青變的10kV配電線路供電，其高壓配電結線簡圖如附圖1所示。與中頻電爐配套的配電變壓器的主要有關參數如下：型號為S9-1250/10，額定電壓10kV±5%/750V，10kV側額定電流為72.2A，短路阻抗5.46%。中頻爐由浙江省某市中頻電爐有限公司制造。測試了煉一爐鋼的全過程中產生的諧波電流。測試結果表明，目前省內普遍使用的中頻電爐的5次、7次諧波電流超標嚴重，值得引起各有關管理部門重視。
　　
　　2　測試依據

　　(1)國標GB/T14549-93《電能質量　公用電網諧波》；
　　(2)原電力工業部的《電網電能質量技術監督管理規定》；
　　(3)浙江省電力工業局電能質量監督實施細則（試行）。
　　
　　3　測試儀器

    DZ-4電能質量分析儀；以上儀器的技術規范符合諧波國標對諧波測試儀器的精度要求。
　　
　　4　測試方法

    4.1　測量信號的抽取：電壓信號因無法抽取信號暫未測量；電流信號取自被測10kV線路測量CT的二次回路試驗端子接入電能質量分析儀的電流輸入端，CT變比為100/5。
　　4.2　測量儀器的設置：用DZ-4電能質量分析儀測量；將儀器設置為自動定時測量方式，每兩次測量間隔為一分鐘，設置諧波次數為第２次--~25次，進行一爐煉鋼周期的連續諧波測量。
　　4.3　數據處理方法：測量完畢后利用儀器的后臺分析功能，對定時測量的存盤數據文件作統計分析，得到各次諧波的９５％概率值、最大值、最小值和平均值，并以最大相的９５％概率值作為最終測量結果，與國標的限值或允許值比較來確定諧波電流是否超標。
　　
　　5　測試內容及結果

　　5.1　10kV側諧波電流的測量統計分析結果
　　測量統計分析結果如表1所示。

　　5次超標6.36倍
　　7次超標3.57倍
　　11次超標1.45倍
　　13次超標83%
　　23次超標2.38倍
　　25次超標2.55倍
　　總諧波含量18.71

　　注:上表中的國標諧波電流允許值系按國標在基準短路容量下的允許值按國標中提供的公式換算后求得。換算的計算參數為：公共連接點(35kV大青變10kV母線)最小短路容量49.44MVA；公共連接點的供電設備容量8MVA;用戶的用電協議容量1.25MVA.

　　5.2　將10kV側諧波電流統計結果折算到750V側的諧波電流及5.3典型的波形（略）
　　
　　6　測試結論

　　6.1　該公司1.5噸中頻電爐在在正常開爐冶煉過程中，在配變10kV側的主導諧波電流是5次、7次、11次等六脈動整流的特征諧波，其中5次諧波電流最大值達16.7A，95%概率值為15.5A，超標6.36倍；7次諧波電流最大值為9.093A，95%概率值為9.003A，超標3.57倍；11次諧波電流最大值達6.762A，95%概率值為3.964A，超標1.45倍；23次和25次諧波電流的95%概率值分別為2.969A和2.841A，分別超標2.38倍和2.55倍；總的諧波電流最大值為20.98A，95%概率值為18.71A。可見5次和7次諧波電流嚴重超標，11次,23次和25次超標也比較嚴重。
　　6.2　將10kV側折算到750V側5次諧波電流最大值達222.7A，95%概率值為206.7A；7次諧波電流最大值為121.2A，95%概率值為120.0A；11次諧波電流最大值達90.2A，95%概率值為53.5A；總的諧波電流最大值為279.7A，95%概率值為249.5A；總的諧波電流含有率達到基波電流的22.43%。

　　中頻電爐在運行時注入電網的5次和7次等諧波電流嚴重超標。由于目前中頻電爐的使用比較普遍，故對電網造成嚴重的諧波污染和干擾影響，威脅到電網設備的安全運行，應當引起用電管理部門和用戶的高度重視。因此，根據"誰干擾，誰污染,誰治理"的原則，必須在諧波源用戶就地采取抑制諧波的措施，這是最經濟有效的。如果該廠是長期使用該中頻爐的話，建議某市供電局應督促該廠在配變的低壓側加裝5次、7次及高通濾波器，就地濾除主要次諧波，將諧波水平限制到國標允許值范圍之內。