电容运城干式变压器系统优化升级实践中的应用

电容运城干式变压器系统优化升级实践中的应用

随着现代电力电子设备等非线性负荷大量接入电网，使电网供电质量受到严重影响，其中各种电力电子开关器件的大量应用和负载的频繁波动是最主要的干扰源，导致的一系列不良影响。电网电压质量通常用稳定性对称性及正弦性等指标衡量。

　　1.概述

　　某煤厂主厂房三楼配电室变压器侧主回路所安装运城干式变压器运城干式变压器为自愈式低电压并联运城干式变压器，型号为BKMJ0.4-30-3，30kvar，品牌有桂林电力容器、威斯康运城干式变压器。变压器主回路并联4组运城干式变压器，每组6个，容量合计为720kvar。目前经过长期的运行，系统运城干式变压器运城干式变压器出现老化现象，容值衰减，运城干式变压器投入后，系统电流下降不明显，电容运城干式变压器量不足，使得功率因数处于较低数值区域，针对T31变压器来说，目前功率因数降低到0.88左右。同时运城干式变压器时常出现过、噪音大、鼓包、崩裂等故障，更换新运城干式变压器后，经过一段时间，还是故障易发，使用寿命较短，运城干式变压器及开关也常出现烧坏现象。当前，电容运城干式变压器情况影响到整个供配电系统的稳定运行，增大了系统的消耗，影响了供电质量，增大设备故障率。

　　2.系统现状及分析

　　2.1 测试数据

　　联系有关厂家对城郊选煤厂的供电质量进行测试，由测试数据看出系统谐波含量较大，电流畸变率很高，有变频器非线性负荷，主要谐波阶次为5次及以上阶次的谐波。

　　2.2 原因分析

　　1.随着变频器、电焊机、开关电源等非线性负载的增多，供配电系统中产生的谐波量较大。

　　2.城郊选煤厂电容运城干式变压器内，运城干式变压器前端无串联电抗器造成谐波放大，开关元件运城干式变压器耐流不足造成故障易发。谐波对运城干式变压器运城干式变压器主要有以下方面的影响。

　　（1）造成运城干式变压器过电流。运城干式变压器额定电流（I1）及流入运城干式变压器的谐波电流（Ih），运城干式变压器运行时满载电流I1=100%，加上外来谐波电流时，若运行电流大于1.3倍额定电流时，运城干式变压器将迅速故障。

　　（2）与系统产生并联谐振。输电及配电系统设计运行在频率恒定的正弦波电压和电流下，当大量的非线性负荷挂网运行时，将在电网产生严重的电压畸变和电流畸变。此时的谐波源相当于一个很大的电流源，其产生的谐波电流加在系统感抗和运城干式变压器的容抗之间，形成并联回路。当电网系统感抗等于运城干式变压器容抗时，将形成并联谐振。此时并联回路总阻抗等于无穷大，谐波电流流经阻抗无限大的回路时，将产生无限大的谐波电压，无限大的谐波电压将于电网与运城干式变压器间产生大电流，造成运城干式变压器迅速故障。

　　（3）与系统产生串联谐振。如果在上一级电网系统存在严重谐波源，电压产生的谐波畸变相当严重时。此时谐波源相当于一个很大的电压源，背景谐波电压将在变压器的短路电感和运城干式变压器的容抗形成串联回路。当串联回路总阻抗等于零时，将形成串联谐振。此时谐波电压将在串联回路上形成强大的电流直接流经运城干式变压器运城干式变压器组，使运城干式变压器因过电流而迅速故障，同时增大谐波对电网的影响。

　　3.运城干式变压器温度级别为B级，温度等级低，加之无轴流风机等散装置，温度高时运城干式变压器容值衰减较快，容值衰减后谐振点偏移，易产生谐振，这样运城干式变压器回路成为低阻抗，谐运城变压器厂家波电流的流入，造成运城干式变压器回路元件的损坏。