1000MW超超临界空冷机组厂用电系统谐波分析

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1、2010年04月吉林电力Apr．2010第38卷第2期(总第2O7期)JilinElectricPowerVo1．38No．2(Ser．No．207)1000MW超超临界空冷机组厂用电系统谐波分析HarmonicAnalysisforAuxiliaryPowerSystemof1000MWSuper—criticalAir—CoolingUnit顾学宏，刘丽影(东北电力设计院，长春130021)摘要：针对1000MW超超临界空冷发电机组空冷岛厂用电系统风机变频器的谐波问题，阐述了谐波产生的原因及其危害，并对3个

2、推荐的空冷岛低压厂用电系统接线方案进行了仿真计算。仿真结果表明了消除或限制谐波对空冷岛厂用电系统的必要性和重要性，提出了4种限制谐波的方法，并指出采用有源滤波装置是当前比较有效的限制谐波手段。关键词：空冷岛；变频器；谐波；仿真计算；有源滤波器Abstract：Accordingtotheharmonicproblemoffanmotorfrequencyconverterinauxiliarypowersystemof1000MWsuper—criticalair—coolingisland，thecauses

3、andhazardsofharmonicareintroduced．Simulativecalculationforlowvoltageauxiliarypowersystem．inthreeselectedair—coolingislandwereperformed．Thecalculationresultsshowthenecessityandimportanceoftheeliminationorlimitationofharmonicforair—coolingislandauxiliarypowers

4、ystem．Severalmethodsforharmoniclimitationwereproposedandconsiderthattheadoptionofactivefiltersisabetterwayforharmoniclimitation．Keywords：air—coolingisland；frequencyconverter；harmonic；simulativecalculation；activefilters中图分类号：TM710文献标志码：B文章编号：1009—5306(2010)02

5、—0033—061000MW超超临界空冷发电机组为单元接1某空冷机组的厂用电系统事故实例线，对于每台空冷机组，在空冷岛低压厂用电系统中，根据空冷风机的数量不同和布置方式的区别做某电厂空冷机组于2006年4月投入运行，1号3个配置低压干式变压器和低压PC工作母线，以及机空冷400VPC母线段4号柜和2号机空冷备用低压干式变压器的典型电气接线推荐方案，每400VPC母线段5号柜分别于2008年2月12日个方案中每台空冷风机电动机配置1台低压变16；0O和2008年4月8日10：00因相同故障烧毁。频器。通过检测故障

6、设备所在系统谐波，发现电压、电流畸每段低压PC工作母线段带多台132kw低压变严重，谐波电压总畸变率最大为1O．46，谐波电变频器。在空冷岛直接空冷系统中，风机使用变频器流总畸变率最大为25．82。可以节约厂用电；减小散热器面积；使散热器周围的现场实测的三相电压、电流波形见图1、图2；现空气动力场均匀；但同时由于变频器产生的谐波会场实测的U相电压电流波形见图3，现场实测的V对电源造成污染，而且众多的变频器产生的谐波相互叠加，比较复杂，也会影响电动机及控制保护设备相和w相电压电流波形畸变与U相近似。的安全运行。谐

7、波严重时可能导致设备绝缘发热损事故检测报告分析结论为：“事故的发生可以排坏，系统内部或外部的控制保护设备的拒动或误动，除开关设备的因素，而现场大量使用变频设备，且检尤其是对电子设备会产生较大危害。。测结果表明谐波严重，故而事故由系统谐振引起的瞬间过电压放电引起短路的可能性较大。”事故检测收稿日期：2010—02—25作者简介：顾学宏(1978一)，男，工程师，从事电气专业设计工作。·33·2010年O4月Apr．2010第38卷第2期(总第207期)Vo1．38No．2(Ser．No．207)2空冷岛厂用电谐波

8、的仿真计算2．1仿真计算的主要输入条件本仿真计算采用ETAP软件，以程序自带数据库内ABB公司的DCS5006P型变频器的参数为计算输入条件。按计算条件中的不同方案配置及每台132kW空冷电机配置1台6脉波变频器为输入条件进行计算。空冷岛厂用电原则接线为3个推荐方案，本仿真计算的谐波计算结果将对方案一、方案二和方案三进行比较。2．1．1方案一图1三相电压波形共2台发电机组；每台机组设置