?？飘厴I(yè)調研報告范例

1、蘭州交通大學調研報告年 級：2008（春）級專 業(yè)：電氣化鐵道技術層 次： 高升專姓 名： 賈立友蘭州交通大學2010 年 3 月 20 日蘭州交通大學調研單位評議表年級 08 春 層次高升專專業(yè) 電氣化鐵道技術 姓名 賈立友調研單位牡丹江供電段調研起止時間 2010 年 1 月 16 日-3 月 20 日該同志針對牡丹江供電段橫道河子電力車間多次發(fā)生諧振現象，選準調研課題，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 2627號桿，對諧振問題進行了系統的現場調查分析。虛心向技術員和值班人員進行學習，調研建議及措施可行。調研單位蓋章2010 年3 月 23 日調研單位意見*此表由學員所

2、在調研單位填寫蘭州交通大學調研報告成績評議年級 08 春 層次高升專專業(yè) 電氣化鐵道技術 姓名 賈立友題目 關于對牡丹江供電段橫道河電力車間多次發(fā)生諧振的調研報告成績評定： 評閱教師：年 月 日評閱教師意見關于對牡丹江供電段橫道河電力車間多次發(fā)生諧振的調研報告我經過 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中性點不接地電力系統諧振事故進行了調研。通過這次的調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習有很大的幫助。調查目的：針對牡丹江供電段橫道河子電力車間多次發(fā)生諧振現象，對其找原

3、因，并制定一些解決問題的方法。調查方法：1、翻閱牡丹江供電段橫道河子電力車間的歷史資料看看是否有發(fā)生過類似的現象及一些相關的數據。2、對技術員和值班人員進行咨詢，已找到發(fā)生諧振時的一些數據。3、對常發(fā)生諧振地段進行勘察，并對其為什么經常發(fā)生諧振找出原因。調查內容及過程：牡丹江供電段橫道河子配電所自 2008 年 11 月 18 日、19 日、12 月 2 日發(fā)生 14 次10KV中性點不接地電力系統諧振故障。在 2008 年 12 月 2 日的 10 次諧振中，有 5 次在治山下行接近條件線中感應出過電壓，燒損 2537 和 2551 部分電務極頻設備，影響 19 列次列午正常運行，給鐵路運輸

4、生產帶來極大干擾。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線2627 號桿，對諧振問題進行了系統的現場調查分析。1、諧波產生的基本原理電網在正常情況下，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在進行加、減、微風和積分等運算時，其結果仍保持正周期函數的特點。但由于非線性負荷的影響，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倍的不同頻率的正弦波形疊加而成。這些為基波頻率整數倍的高次頻率波，統稱為諧波或高次諧波。非線性負荷及整數性負荷產生諧波的基本原理如下：（1）非線性負荷。交流電網中的諧波主要是由于非線性特性的負荷引起的。正常情況下，

5、供電電壓為純正弦量，若供電給線性的純電阻性負荷，則電壓和電流具有相同的正弦波形。若純正弦電壓供電給非線性的純電阻性負荷，即電阻隨時間在變化，則電流的波形發(fā)生畸變。將非線性負荷的電流波形進行傅立葉分解，可以得到一系列的諧波與正弦基波。（2）整流性負荷。整流性負荷產生諧波的機理，主要基于進行電能交換的裝置是由半導體非線性元件組成的。這些半導體非線性元件可控或不可控地輪流導通和關斷，盡管由于電感地存在使這一過程并未產生突變，但造成了交換電源交流回路的波形強行發(fā)生了變化，使得正弦波形產生畸變。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，假設在正常運行條件下

6、，其初始狀態(tài)是感抗大于容抗，即 wL>(1wC)，此時不具備線性諧振條件，回路保持穩(wěn)定狀態(tài)。但當電源電壓有所升高時，或電感線圈中出現涌流時，就有可能使鐵芯飽和，其感抗值減小，當 wL= (1wC)，滿足了串聯諧振條件，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、電力系統鐵磁諧振產生的條件在工業(yè)和生活用電負載中，阻感負載占有很大的比例。異步電動機、變壓器、熒光燈等都是典型的阻感負載。異步電動機和變壓器所消耗的無功功率在電力系統

7、所提供的無功功率中占有很高的比例。電力系統中的電抗器和架空線等也消耗一些無功功率。阻感負載必須吸收無功功率才能正常工作，這是由其本身的性質所決定的。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、相控交流功率調整電路和周波變流器，在工作時基波電流滯后于電網電壓，要消耗大量的無功功率。另外這些裝置也會產生大量的諧波電流，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，

8、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。帶阻感負載的整流電路所產生的諧波污染和功率因數滯后已為人們所熟悉。直流側采用電容濾波的二極管整流電路也是嚴懲的諧波污染源。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，因而基波功率因數接近 1。但其輸入電流的諧波分量卻很大，給電網造成嚴重污染，也使得總的功率因數很低。另外，采用相控方式的交流電力調整電路及周波變流器等電力電子裝置也會在輸入側產生大量的諧波電流。電力系統中計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、消弧線圈為電感元件，補償用的并或串

9、聯電容器組、高壓設備的寄生電容為電容元件，而線路各導線對地和導線間既存在縱向電感又存在橫向電容，這些元件組成復雜的 LC 震蕩回路，在一定的能源作用下，特定參數配合的回路就會出現諧振現象。4、中性點不接地系統鐵磁諧振產生的原因為了監(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，網絡對地參數除了電力導線和設備的對地電容 C0 外，還有互感器的勵磁電感 L，由于系統中性點不接地， Y0 接線的電磁式電壓互感器的高壓繞組，就成為系統三相對地的唯一金屬通道。電力諧波的危害主要表現有以下幾方面：（1）影響供配電系統的運行。在供配電系統中的電力變壓器、 電

10、力線路、驅動裝置等通常采用繼電保護措施，其檢測部分常采用電磁式繼電器、感應式繼電器和晶體管集成電路型繼電器。其中電磁式繼電器、感應式繼電器對含量在 10以下的諧波并不敏感， 但諧波含量達到 40時將導致繼電器保護系統誤動作。晶體管集成電路繼電器具有許多優(yōu)點，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，產生拒動或誤動。另外，有些繼電器由于電路設計的原因也會在諧波過大的情況下改變特性，從而使其產生拒動或誤動。 因此，諧波的泛濫將會嚴重威脅供配電系統安全、可靠、穩(wěn)定的運行。（2）增加供配電系統的附加損失在低壓供配電系統中，接有大量的變流設備和計算機設備，它們將產生大量的諧波，其中3、5

11、次諧波最大， 3 次諧波在低壓供配電系統的中性線直接疊加，將導致中線或保護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）影響供配電系統設備和用電設備的正常工作我國供配電系統設備和用電設備設計時均以 50HZ正弦波為額定條件， 如諧波過大將會導致額定工作點偏移，造成設備的功能不能正常發(fā)揮，或者非正常運行，甚至損壞。 如變壓器和電動機在諧波的作用下會產生附加損失、過熱、機械振動、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、接觸器是供配電系統中受諧波危害最大的設備，因為電容器的容抗與頻率成反比，在高次諧波作用下，因電

12、容器 n次諧波容抗是基波容抗值的 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載阻抗在一定參數配合下可能產生諧波，從而放大諧波電流，產生極大的過電流將電容器燒壞。（4）影響電力測量和電能計量的準確性我國的電力測量與電能計量儀表大多數采用電磁型、電動型、磁電型和感應型幾種。其中電磁型和電動型對諧波不是很敏感， 但磁電型和感應型受諧波的影響較大，特別是電能儀表多采用感應型，在諧波分量較大時，會產生電能計量的混亂。（5）對自動控制系統等其他系統的干擾與危害在電力系統中的企業(yè)的生產過程多為自動控制的生產系統，其中包括

13、計算機、繼電器回路、網絡系統、電信系統等，電力電路通過電磁感應、靜電感應和傳導等幾種方式耦合到這些系統中，而對這些系統產生極大的干擾，從而危害這些系統的正常運行，同時也會損壞這些系統的元器件。 電磁感應、靜電感應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，從而干擾弱電系統鐵磁諧振對電力系統安全運行的影響1、中性點不接地系統中， 其運行方式的主要特點是單相接地允許維持 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增大，使高壓熔絲熔斷。3、產生高零序電壓分量，出現虛幻

14、接地和不正確的接地指示。4、在發(fā)生諧振時，諧振的電力線路會對鄰近的其他電路產生感應過電壓，特別是對弱電線路影響最大，距離越近，感應過電壓越高。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)生諧振的次數統計經統計自 2008 年 11 月 18 日至 12 月 2 日共發(fā)生 3 天計 13 次的 10KV中性不接地電力系統諧振故障。 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出過電壓，燒損 2537 和 255l 部分電務極頻設備。其中 2008 年 11 月 1

15、8 日2 次； 2008年 11 月 19 日2 次；2008 年 12 月 2 日 10 次，合計 14 次。2、諧振時誘發(fā)原因分析把每次諧振時可能誘發(fā)的電力系統的六種實時參數進行了統計和分析。推論出可能影響出現系統諧振臨界點的參數。參數統計分析表序 寫真發(fā)生 配盤 有功 無功 功率因 電容是 調壓器 與電務號 時間 運行 KW （指 數% 否投運 （主變）設備故方式 示值） 檔位 障時間KVAR12008-11-1809：33：26正常 240 -4 98 是 4 檔22008-11-1812：01：09正常 130 -13 89 是 4 檔32008-11-1908：05：55正常 80

16、 -5 92 是 4 檔42008-11-1908：37：56橫海貫停90 9 91 否 4 檔52008-11-1908：05：55正常 160 8 89 否 4 檔 相同62008-11-1908：05：55正常 160 8 90 否 4 檔72008-11-1908：05：55正常 180 9 90 否 4 檔82008-11-1908：05：55正常 160 8 90 否 4 檔相差16 分92008-11-1908：05：55正常 160 9 90 否 4 檔102008-11-1908：05：55正常 200 9 90 否 4 檔112008-11-1908：05：55正常 200

17、 9 90 否 4 檔122008-11-1908：05：55正常 210 8 90 否 4 檔 相同132008-11-1908：05：55正常 240 5 96 否 4 檔相差 6分142008-11-1908：05：55正常 250 12 89 否 4 檔相差 3分正常占 13次150以上12 次欠補償 11次90%占11 次未投占11 次次數 14 次概率% 92 84 76 76 76 1003、分析各類因素：1)出現諧振時，調壓器檔位在 4 檔時的概率為 100。2)出現諧振時，欠補償 11 次概率為 76。3)出現諧振時，電容器組未投 11 次概率為 76。4)出現諧振時，系統屬

18、于正常運行 13 次，概率為 92。4、燒損電務極頻設備的原因因治山至杜草間 lOkv 自閉線 2627 號桿問導線弧垂大于規(guī)定標準，且兩桿高低壓橫擔安裝距離不足 2 米，造成 10kv，導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出過電壓。調查結論與建議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、隨意帶負荷拉開分支線路隔離刀閘，或帶負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、運行人員操作程序不規(guī)范，未拉開電壓互感器高壓側刀閘，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、運行中的電壓互感器諧振過電壓可在三捫同時發(fā)生，出現各相電壓嚴重不平衡。5、各相地參數不平衡，加上合閘瞬間相位角的即性原導致一相至兩相，甚至三相同時出現諧振現象。建議采取的措施：1)橫道河子配電所調壓器檔位避免在 4 檔使用，參數。2)將橫道河子配電所電容器補償減去一組，由為 90KVAR，以減少系統容抗參數。以改變系統。3)將橫道河子配電所一次系統中調后 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中性點串接電陽，在在 2006 年檢修時施工。5)調整治山至杜草間 lOkv 自閉線 2627 號桿間導線弛度，下落條件線橫擔，使