專科畢業(yè)調(diào)研報(bào)告范例

1、蘭州交通大學(xué)調(diào)研報(bào)告年級：2008 （春）級專業(yè)：電氣化鐵道技術(shù)層次： 高升專姓名： 賈立友蘭州交通大學(xué)2010年 3月 20 日蘭州交通大學(xué)調(diào)研單位評議表年級08春層次高 升專專業(yè)電氣化鐵道技術(shù)姓 名賈立友調(diào)研單 位牡丹江供電段調(diào)研起止 時間2010年1月16日-3月20日調(diào) 研 單 位 意 見該同志針對牡丹江供電段橫道河子電力車間多次發(fā)生諧振現(xiàn)象，選準(zhǔn)調(diào)研課題，主動到牡丹江供電段橫道河子配電所及治山至杜草間自閉線26 27號桿，對諧振問題進(jìn)行了系統(tǒng)的現(xiàn)場調(diào)查分析。虛心向技術(shù)員和值班人員進(jìn) 行學(xué)習(xí)，調(diào)研建議及措施可行。調(diào)研單位蓋章2010年3月23日1此表由學(xué)員所在調(diào)研單位填寫蘭州交通大學(xué)調(diào)

2、研報(bào)告成績評議年級08春層次高 升專專業(yè)電氣化鐵道技術(shù)姓 名賈立友題目關(guān)于對牡丹江供電段橫道河電力車間多次發(fā)生諧振的調(diào)研報(bào)告成績評定:評閱教師:評 閱 教 師 意 見關(guān)于對牡丹江供電段橫道河電力車間多次發(fā)生諧振的調(diào)研報(bào)告我經(jīng)過2個月的時間對牡丹江供電段橫道河子電力車間， 在2008年11月18日到2008 年12月2日期間發(fā)生14次10KV中性點(diǎn)不接地電力系統(tǒng)諧振事故進(jìn)行了調(diào)研。通過這次 的調(diào)研活動使我對諧振知識有了更深一步的了解。這對我以后的工作學(xué)習(xí)有很大的幫助。調(diào)查目的：針對牡丹江供電段橫道河子電力車間多次發(fā)生諧振現(xiàn)象，對其找原因，并制定一些解 決問題的方法。調(diào)查方法：1、翻閱牡丹江供電段

3、橫道河子電力車間的歷史資料看看是否有發(fā)生過類似的現(xiàn)象及一些相關(guān)的數(shù)據(jù)2、對技術(shù)員和值班人員進(jìn)行咨詢，已找到發(fā)生諧振時的一些數(shù)據(jù)3、對常發(fā)生諧振地段進(jìn)行勘察，并對其為什么經(jīng)常發(fā)生諧振找出原因調(diào)查內(nèi)容及過程：牡丹江供電段橫道河子配電所自中性點(diǎn)不接地電力系統(tǒng)諧振故障。在行接近條件線中感應(yīng)出過電壓，燒損2008年11月18日、19日、12月2日發(fā)生 14 次 10KV 2008年 12月 2日的 10次諧振中，有 5 次在治山下2537 和 2551 部分電務(wù)極頻設(shè)備，影響 19 列次列午 正常運(yùn)行，給鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)帶來極大干擾。2008年 12月12日我來到牡丹江供電段橫道河子配電所及治山至杜草間自閉

4、線2627號桿，對諧振問題進(jìn)行了系統(tǒng)的現(xiàn)場調(diào)查分析1、諧波產(chǎn)生的基本原理電網(wǎng)在正常情況下，電壓隨時間作周期變化，呈正弦規(guī)律。正弦形的基波周期函數(shù)在 進(jìn)行加、減、微風(fēng)和積分等運(yùn)算時，其結(jié)果仍保持正周期函數(shù)的特點(diǎn)。但由于非線性負(fù)荷的影響，使正弦波形發(fā)生畸變，其形狀可用一系列與基波頻率整數(shù) 倍的不同頻率的正弦波形疊加而成。這些為基波頻率整數(shù)倍的高次頻率波，統(tǒng)稱為諧波或 高次諧波。非線性負(fù)荷及整數(shù)性負(fù)荷產(chǎn)生諧波的基本原理如下：（1）非線性負(fù)荷。交流電網(wǎng)中的諧波主要是由于非線性特性的負(fù)荷引起的。正常情 況下，供電電壓為純正弦量，若供電給線性的純電阻性負(fù)荷，則電壓和電流具有相同的正 弦波形。若純正弦電壓供

5、電給非線性的純電阻性負(fù)荷，即電阻隨時間在變化，則電流的波 形發(fā)生畸變。將非線性負(fù)荷的電流波形進(jìn)行傅立葉分解，可以得到一系列的諧波與正弦基 波。（2）整流性負(fù)荷。整流性負(fù)荷產(chǎn)生諧波的機(jī)理，主要基于進(jìn)行電能交換的裝置是由 半導(dǎo)體非線性元件組成的。這些半導(dǎo)體非線性元件可控或不可控地輪流導(dǎo)通和關(guān)斷，盡管 由于電感地存在使這一過程并未產(chǎn)生突變，但造成了交換電源交流回路的波形強(qiáng)行發(fā)生了 變化，使得正弦波形產(chǎn)生畸變。2、簡單的鐵磁諧振電路中諧振原因分析：簡單的說，諧振是在 R、C 和鐵芯電感 L 電路中，假設(shè)在正常運(yùn)行條件下，其初始狀 態(tài)是感抗大于容抗，即wL>(1/wC)，此時不具備線性諧振條件，回

6、路保持穩(wěn)定狀態(tài)。但當(dāng) 電源電壓有所升高時，或電感線圈中出現(xiàn)涌流時，就有可能使鐵芯飽和，其感抗值減小， 當(dāng)wL= (1 /wC),滿足了串聯(lián)諧振條件，在電感和電容兩端便形成過電壓，回路電流的相 位和幅值會突變，發(fā)生磁振現(xiàn)象。這個過程為鐵磁諧振狀態(tài)，諧振旦形成，諧振狀態(tài) 可能“白保持”，維持很長時間而不衰減，直到遇到新的干擾改變其諧振條件諧振才可能 消除。3、電力系統(tǒng)鐵磁諧振產(chǎn)生的條件 在工業(yè)和生活用電負(fù)載中，阻感負(fù)載占有很大的比例。異步電動機(jī)、變壓器、熒光燈 等都是典型的阻感負(fù)載。異步電動機(jī)和變壓器所消耗的無功功率在電力系統(tǒng)所提供的無功 功率中占有很高的比例。電力系統(tǒng)中的電抗器和架空線等也消耗一

7、些無功功率。阻感負(fù)載 必須吸收無功功率才能正常工作，這是由其本身的性質(zhì)所決定的。電力電子裝置等非線性 裝置也要消耗無功功率，特別是各種相控裝置。如相控整流器、相控交流功率調(diào)整電路和 周波變流器，在工作時基波電流滯后于電網(wǎng)電壓，要消耗大量的無功功率。另外這些裝置 也會產(chǎn)生大量的諧波電流，諧波源都是要消耗無功功率的。二極管整流電路的基波電流相 位和電網(wǎng)電壓相位大致相同，所以基本不消耗基波無功功率。但是它也產(chǎn)生大量的諧波電 流，因此也消耗一定的無功功率。隨著電力電子裝置的應(yīng)用日益廣泛，也使得電力電子裝置成為最大的諧波源。在各種 電力電子裝置中，整流裝置所占的比例最大。常用的整流電路幾乎都采用晶閘管相

8、控整流 電路或二極管整流電路，其中以三相橋式和單相橋式整流電路為最多。帶阻感負(fù)載的整流 電路所產(chǎn)生的諧波污染和功率因數(shù)滯后已為人們所熟悉。直流側(cè)采用電容濾波的二極管整 流電路也是嚴(yán)懲的諧波污染源。這種電路輸入電流的基波分量相位與電源電壓相位大體相 同，因而基波功率因數(shù)接近 1。但其輸入電流的諧波分量卻很大，給電網(wǎng)造成嚴(yán)重污染， 也使得總的功率因數(shù)很低。另外，采用相控方式的交流電力調(diào)整電路及周波變流器等電力 電子裝置也會在輸入側(cè)產(chǎn)生大量的諧波電流。電力系統(tǒng)中計(jì)多元件是屬于電感性的或電容性的如電力變壓器、互感器、發(fā)電機(jī)、消 弧線圈為電感元件，補(bǔ)償用的并或串聯(lián)電容器組、高壓設(shè)備的寄生電容為電容元件，

9、而線 路各導(dǎo)線對地和導(dǎo)線間既存在縱向電感又存在橫向電容，這些元件組成復(fù)雜的 LC 震蕩回 路，在一定的能源作用下，特定參數(shù)配合的回路就會出現(xiàn)諧振現(xiàn)象。4、中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)鐵磁諧振產(chǎn)生的原因 為了監(jiān)視絕緣，變配電所的母線上通常接有 Yo 接線的電磁式電壓互感器，由于接有 Y0接線的電壓互感器，網(wǎng)絡(luò)對地參數(shù)除了電力導(dǎo)線和設(shè)備的對地電容CO外，還有互感器的勵磁電感L，由于系統(tǒng)中性點(diǎn)不接地，丫0接線的電磁式電壓互感器的高壓繞組，就成為 系統(tǒng)三相對地的唯一金屬通道。電力諧波的危害主要表現(xiàn)有以下幾方面：（1）影響供配電系統(tǒng)的運(yùn)行。在供配電系統(tǒng)中的電力變壓器、 電力線路、驅(qū)動裝置等通常采用繼電保護(hù)措施， 其

10、檢測部分常采用電磁式繼電器、感應(yīng)式繼電器和晶體管集成電路型繼電器。其中電磁式 繼電器、感應(yīng)式繼電器對含量在 10以下的諧波并不敏感， 但諧波含量達(dá)到 40時將導(dǎo) 致繼電器保護(hù)系統(tǒng)誤動作。晶體管集成電路繼電器具有許多優(yōu)點(diǎn)，是今后發(fā)展方向，但其 采用的整流取樣電路易受到諧波的影響，產(chǎn)生拒動或誤動。另外，有些繼電器由于電路設(shè) 計(jì)的原因也會在諧波過大的情況下改變特性，從而使其產(chǎn)生拒動或誤動。 因此，諧波的 泛濫將會嚴(yán)重威脅供配電系統(tǒng)安全、可靠、穩(wěn)定的運(yùn)行。（2）增加供配電系統(tǒng)的附加損失 在低壓供配電系統(tǒng)中，接有大量的變流設(shè)備和計(jì)算機(jī)設(shè)備，它們將產(chǎn)生大量的諧波，其中 3、5 次諧波最大， 3 次諧波在低

11、壓供配電系統(tǒng)的中性線直接疊加，將導(dǎo)致中線 或保護(hù)中線上的電流大大超過相電流，如此會使過熱，損壞絕緣，引起事故。（3）影響供配電系統(tǒng)設(shè)備和用電設(shè)備的正常工作我國供配電系統(tǒng)設(shè)備和用電設(shè)備設(shè)計(jì)時均以 50HZE弦波為額定條件，如諧波過大 將會導(dǎo)致額定工作點(diǎn)偏移，造成設(shè)備的功能不能正常發(fā)揮，或者非正常運(yùn)行，甚至損壞。 如變壓器和電動機(jī)在諧波的作用下會產(chǎn)生附加損失、 過熱、機(jī)械振動、噪聲以及過電壓等； 電力電容器， 電抗器和電力電纜等都會在諧波過大時過熱， 甚至燒壞； 斷路器、自動開關(guān)、 接觸器是供配電系統(tǒng)中受諧波危害最大的設(shè)備，因?yàn)殡娙萜鞯娜菘古c頻率成反比，在高次 諧波作用下，因電容器n次諧波容抗是基

12、波容抗值的1/n，即使諧波電壓值不是很高，因電 流波形畸變加劇，也可產(chǎn)生顯著的諧波電流 ,造成電容器過電流。此外，由于電容器容抗 與諧波阻抗或負(fù)載阻抗在一定參數(shù)配合下可能產(chǎn)生諧波，從而放大諧波電流，產(chǎn)生極大的 過電流將電容器燒壞。4）影響電力測量和電能計(jì)量的準(zhǔn)確性我國的電力測量與電能計(jì)量儀表大多數(shù)采用電磁型、電動型、磁電型和感應(yīng)型幾種。其中電磁型和電動型對諧波不是很敏感，但磁電型和感應(yīng)型受諧波的影響較大，特別是電能儀表多采用感應(yīng)型，在諧波分量較大時，會產(chǎn)生電能計(jì)量的混亂。（5）對自動控制系統(tǒng)等其他系統(tǒng)的干擾與危害在電力系統(tǒng)中的企業(yè)的生產(chǎn)過程多為自動控制的生產(chǎn)系統(tǒng)，其中包括計(jì)算機(jī)、繼電器 回路、

13、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、電信系統(tǒng)等，電力電路通過電磁感應(yīng)、靜電感應(yīng)和傳導(dǎo)等幾種方式耦合 到這些系統(tǒng)中，而對這些系統(tǒng)產(chǎn)生極大的干擾，從而危害這些系統(tǒng)的正常運(yùn)行，同時也會 損壞這些系統(tǒng)的元器件。電磁感應(yīng)、靜電感應(yīng)的耦合程度與干擾源的頻率成正比。諧波具有較高的頻率，故諧波的干擾將大大超過基波的干擾。在諧波情況下。有大量不平衡電 流流入接地極，從而干擾弱電系統(tǒng)鐵磁諧振對電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的影響1中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，其運(yùn)行方式的主要特點(diǎn)是單相接地允許維持一定的時間， 一般為2h不致于引起用戶斷電。2、在發(fā)生諧振時，電壓互感器一次勵磁電流急據(jù)增大，使高壓熔絲熔斷。3、產(chǎn)生高零序電壓分量，出現(xiàn)虛幻接地和不正確的接地指示。4

14、、在發(fā)生諧振時，諧振的電力線路會對鄰近的其他電路產(chǎn)生感應(yīng)過電壓，特別是對 弱電線路影響最大，距離越近，感應(yīng)過電壓越高。牡丹江供電段橫道河子電力車間發(fā)生諧振分析1對牡丹江供電段橫道河子電力車間在 2008年11月18日到12月2日發(fā)生諧振的 次數(shù)統(tǒng)計(jì)經(jīng)統(tǒng)計(jì)自2008年11月18日至12月2日共發(fā)生3天計(jì)13次的10KV中性不接地電力 系統(tǒng)諧振故障。在2008年12月2日的9次諧振中，有4次在治山下行接近條件線中感應(yīng) 出過電壓，燒損2537和2551部分電務(wù)極頻設(shè)備。其中 2008年11月18日2次；2008 年11月19日2次；2008年12月2日10次，合計(jì)14次。2、諧振時誘發(fā)原因分析把每次

15、諧振時可能誘發(fā)的電力系統(tǒng)的六種實(shí)時參數(shù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)和分析。推論出可能影 響出現(xiàn)系統(tǒng)諧振臨界點(diǎn)的參數(shù)。參數(shù)統(tǒng)計(jì)分析表丿字寫真發(fā)配有無功電調(diào)與號生時間盤運(yùn) 行方 式功KW功（指 示值）KVAR率因數(shù)%容是否 投運(yùn)壓器（主 變）檔位電務(wù)設(shè) 備故障 時間2008-11-18正2是4>98檔09:33:26常40422008-1 1-18正1-89是檔412:01:09常301332008-11-191正8-92是檔408:05:55常052008-11-19橫9否44海貫991檔08:37:056停52008-1.1-19)正1889否檔4相08:05:55常60同62008-1、1-19>

16、正1890否檔408:05:55常602008-11-19正1否408:05:常80990檔552008-1相 差1681-19正1890否檔408:05:55常60分92008-11-19正1990否檔408:05:55常602008-1*1-19正2990否檔4008:05:55常002008-1正2990否411-1908:05:55常00檔2008-11-19正常2890否4 檔相208:05:5510同2008-11-19正2596否4相308:05:55常40檔差6分2008-11-19正常2189否4 檔相408:05:55502差3分正1 50以 上12 次欠90未14次次數(shù)常

17、占補(bǔ)償%占11投占13次11次次11次概率%98776761002463、分析各類因素：1）出現(xiàn)諧振時，調(diào)壓器檔位在4檔時的概率為100%。2）出現(xiàn)諧振時，欠補(bǔ)償11次概率為76%。3）出現(xiàn)諧振時，電容器組未投11次概率為76%。4）出現(xiàn)諧振時，系統(tǒng)屬于正常運(yùn)行13次，概率為92%。4、燒損電務(wù)極頻設(shè)備的原因因治山至杜草間lOkv自閉線26 27號桿問導(dǎo)線弧垂大于規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，且兩桿高低壓橫 擔(dān)安裝距離不足2米，造成10kv，導(dǎo)線與條件線距離只有200mm諧振時，不對稱的電壓 在接近條件線中感應(yīng)出過電壓。調(diào)查結(jié)論與建議1、由于小型變壓器的絕緣老化，以致線圈絕緣擊穿引起匝間、層間短路。2、隨意帶負(fù)荷

18、拉開分支線路隔離刀閘，或帶負(fù)荷拉開配電變壓器的高壓跌落保險， 造成刀閘間弧光短路而引發(fā)諧振。3、運(yùn)行人員操作程序不規(guī)范，未拉開電壓互感器高壓側(cè)刀閘，電壓互感器直接向空 母線送電，引起電壓互感器鐵磁諧振。4、運(yùn)行中的電壓互感器諧振過電壓可在三捫同時發(fā)生，出現(xiàn)各相電壓嚴(yán)重不平衡。5、各相地參數(shù)不平衡，加上合閘瞬間相位角的即性原導(dǎo)致一相至兩相，甚至三相同 時出現(xiàn)諧振現(xiàn)象。建議采取的措施：1）橫道河子配電所調(diào)壓器檔位避免在 4 檔使用，參數(shù)。2）將橫道河子配電所電容器補(bǔ)償減去一組，由為90KVAR以減少系統(tǒng)容抗參數(shù)。以改變系統(tǒng)。3）將橫道河子配電所一次系統(tǒng)中調(diào)后 PT 電壓監(jiān)視改為監(jiān)視相電壓，用米及時監(jiān)視接 地故障和諧振時的電壓的變化。4）將橫道河子配電所電壓互感器高壓側(cè)中性點(diǎn)串接電陽， 在在 2006 年檢修時施工5） 調(diào)整治山至杜草間 lOkv 自閉線 26 27 號桿間導(dǎo)線弛度，下落條件線橫擔(dān)，使 線間距達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。參考文獻(xiàn)1 李震