諧波隱患處理

諧波隱患處理首先給大家介紹一下什么是諧波、諧波有哪些危害。什么是諧波呢？諧波是交流電經(jīng)過非線性元件，產(chǎn)生新的頻率波形叫做諧波。這里面有專業(yè)性的詞語，大家不是太理解不知道是什么意思，簡單介紹一下非線性元件，它包括有節(jié)能LED燈、空調(diào)、變頻器、晶閘管、整流器等等。舉一個例子大家都遇到過家里的空調(diào)開啟的一瞬間，客廳的LED燈會突然間閃動一下，閃動的同時線路上電壓瞬間降低，電流增大然后又恢復(fù)，這就造成供電電壓質(zhì)量不穩(wěn)定，電網(wǎng)受到污染。也就產(chǎn)生了新的波形圖，圖上有上升下降的小毛刺，這個小毛刺就是諧波。那么諧波的危害有哪些呢？理論上有這些內(nèi)容。1）諧波使電網(wǎng)中的電氣設(shè)備產(chǎn)生了附加的諧波損耗，會使線路過熱甚至發(fā)生火災(zāi)。2）諧波對電機的影響是產(chǎn)生機械振動、噪聲和過電壓。3）諧波使電容器、電纜、變壓器局部嚴(yán)重過熱、絕緣老化、壽命縮短，以至損壞。4）諧波會引起公用電網(wǎng)中局部的并聯(lián)諧振和串聯(lián)諧振，從而使諧波放大，甚至引起嚴(yán)重事故。5）諧波會導(dǎo)致繼電保護和自動裝置的誤動作，并會使電氣測量儀表計量不準(zhǔn)確。6）諧波會對鄰近的通信系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，重者導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失，使通信系統(tǒng)無法正常工作。顯而易見，諧波是電力系統(tǒng)重大的隱患，但是以上理論僅書面知識。聽老同志講以前有不明原因的電容損壞、繼電器誤動、變頻器跳閘等等，都說是諧波的問題，但是沒有證據(jù)，甚至有些領(lǐng)導(dǎo)認(rèn)為我們是在找借口，問題找不到，就推到諧波問題上?，F(xiàn)在給大家分享一下，我是怎樣抓住諧波、消除諧波的案例。2020年10月19日值班期間，巡檢到吹風(fēng)氣操作室，聽到有小型繼電器頻繁吸合斷開的聲音，作為一名維修電工對這種聲音是比較敏感的，跟隨聲音的來源，發(fā)現(xiàn)聲音來自儀表控制柜。隨即通知儀表工李淑云查看控制柜內(nèi)異常聲音，發(fā)現(xiàn)雙電源模塊常用和備用指示燈來回切換，不正常。此模塊為吹風(fēng)氣所有DCS設(shè)備供電，一旦出現(xiàn)問題，吹風(fēng)氣系統(tǒng)無法監(jiān)控和操作必將造成吹風(fēng)氣停車，甚至發(fā)生事故。因牽涉電儀兩部門，我們決定臨時成立一個問題解決小組。該雙電源模塊是根據(jù)電壓切換的，也就是說常用電失壓即切換到備用電，做為電工我先用萬用表測量常用、備用電源，發(fā)現(xiàn)兩者電壓分別是232V和233V顯示電壓正常。我測量的同時，李淑云對其負(fù)責(zé)的電源模塊進行檢測，換上同型號的新備件，但是還是頻繁切換。將這兩個模塊安裝到熱電控制室和L樓實驗室分別進行試驗，試驗結(jié)果指示燈不閃、無響聲、輸出電壓正常，排除了雙電源模塊的問題。到這一步設(shè)備沒問題、電壓正常，結(jié)果放到一塊就出問題，我們有點撓頭，沒有了頭緒和方向，通過主管李學(xué)科、班長王松振、就此問題坐下來從頭、從根去分析，這雙電源模塊，就是根據(jù)電壓、采集電壓信號去動作，閃動可能電壓偶爾低，也就是所謂的干擾，以這個為突破口，我們同時行動，李淑云找來一個抗干擾能力強的模塊進行試驗，試驗結(jié)果正常，證明真有干擾，再次回到電壓上。我這次延長了電壓檢測的時間，并采用高精度數(shù)字表先測量備用電源5分鐘，顯示電壓穩(wěn)定無波動，電壓沒問題，在測量常用電壓時，出現(xiàn)每隔10秒，萬用表電壓波動一下馬上又恢復(fù)正常數(shù)值，周而復(fù)始測了有5分鐘一直是這種情況，初步判斷電壓質(zhì)量有問題，懷疑是諧波。決定使用高壓班電參數(shù)測試儀進行測量。首先給大家介紹一下這個電參數(shù)測試儀，他是一個高精度功能強大的儀器，能同時測量電壓和電流，并對電壓和電流進行比較分析，有波形檢測的功能，波形上能看出諧波和測量數(shù)據(jù)。我們小組成員擴展，小組成員高壓班楊光加入現(xiàn)場測量，在測量儀表控制柜常用電源的過程中查看電參數(shù)測試儀面板上的數(shù)據(jù)電壓總諧波偏高，已達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。大家看電壓諧波，波形圖上有明顯的小毛刺，這是不正常的，這個小毛刺就是前面講諧波。哪里來的諧波呢？我們都有疑問，以前怎么沒有，前面剛說過諧波是怎樣產(chǎn)生的，諧波是大功率非線性元件突然間啟動導(dǎo)通就會把電源突然拉低，造成的。這時我們就聯(lián)想現(xiàn)場所開的設(shè)備，思來想去不如行動，現(xiàn)在就開始排查所開的設(shè)備，排查的結(jié)果是最近開了新安裝好的臭氧發(fā)生器。會不會是臭氧發(fā)生器呢？利用電參數(shù)測試儀隨著常用電源一級一級往上排查，檢測方法主要測量諧波電壓和諧波電流，對比波形圖和測量數(shù)據(jù)分析，最終測量到1號臭氧發(fā)生器電源上?，F(xiàn)在我們來了解一下1號臭氧發(fā)生器內(nèi)部結(jié)構(gòu)，主要有可控硅、整流器、逆變器組成，它們都是非線性元件?？煽毓柙谶\行過程中導(dǎo)通斷開最容易導(dǎo)致電壓不穩(wěn)定，就會產(chǎn)生諧波，這個是主要原因。我們想再次驗證到底是不是1號臭氧發(fā)生器產(chǎn)生諧波的呢？小組所有成員有維修部張文、王振曉、儀表部李淑云、高潤飛、高壓班楊光、生產(chǎn)操作工張剛剛、趙貴生四方共同協(xié)作配合下，調(diào)整臭氧負(fù)荷，高壓班檢測臭氧發(fā)生器電壓和電流諧波。開機負(fù)荷從0KW升到180KW雙電源模塊正常，電壓諧波從1%升到4%，不超國家標(biāo)準(zhǔn)。負(fù)荷在180KW以上運行時，電壓總諧波在4.9%----5.5%之間波動，已超國家標(biāo)準(zhǔn)，這時雙電源模塊來回頻繁切換。最終確定是1號臭氧發(fā)生器高負(fù)荷運行產(chǎn)生的諧波。臭氧發(fā)生器正是由許多組可控硅整流器控制的，進一步印證了雙電源模塊頻繁切換的原因。我們查國標(biāo)參照國標(biāo)，要以國標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)進行對比。這個是國家標(biāo)準(zhǔn)，上面是電壓諧波，電壓等級對應(yīng)電壓總諧波畸變率，也就是說380V，電壓諧波不能超過5%。下面是電流諧波，電壓等級下對應(yīng)的諧波電流允許值，380V對應(yīng)5次諧波不能超過62A，7次諧波不能超過44A。電參數(shù)測試儀測的電壓諧波數(shù)值在4.9%-5.5%之間波動，確實超過國家標(biāo)準(zhǔn)。聯(lián)系廠家現(xiàn)場測量，廠家測量的數(shù)據(jù)和我們測量的數(shù)據(jù)進行對比。上面是廠家測量的數(shù)據(jù)，下邊是我們測量的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)一致。充分說明儀器測量的準(zhǔn)確性，廠家承認(rèn)該設(shè)備確實存在諧波。如何解決問題呢？根據(jù)目前的現(xiàn)狀，二分公司快要進行柔