諧波引起串聯電抗器發熱異常分析：

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變頻器因具有調速方便、保護功能齊全等優點在油田內得到大量的應用，這些非線性負載產生的諧波引起電網電流、電壓波形發生畸變，導致并聯電容器補償裝置無法正常投運，串聯電抗器發熱、電容器燒毀頻繁發生。串聯電抗器的主要作用是抑制高次諧波和限制合閘涌流[1]，防止諧波對電容器造成危害。但如果不考慮并聯電容器接入母線處的諧波背景，任意組合串聯電抗器和并聯電容器，會發生諧波的放大和諧振。本文通過具體計算、現場諧波測試，分析塔河油田110kV十區變電站串聯電抗器發熱的原因，并提出改進的措施。

110kV十區變電站新裝兩套容量(1500+1500)kvar的電容器組，共分4組，每組容量1500kvar，選配電容器型號PhMKPM-6.6/1/500,單體容量500kvar,電容量33.17μF,額定電壓12/ kV，額定電流24.06A。選配電抗器的電抗率為6%，型號：R7PM 10.0/3/1500，Qn90 kvar,電感量18.38mH,共4臺。2013年8月16日投運1組1500kvar電容器組運行一周后，電抗器噪音增大，紅外成像測溫顯示線圈和鐵芯溫度升高到106.1℃，紅外成像測溫圖見圖1。為避免電抗器燒損事故，遂將并聯電容器組退出運行。

分析認為電抗器發熱可能由以下原因引起：

(1) 電抗器質量存在設計和工藝上的缺陷。

(2) 電網諧波引起。

現場檢查未發現電抗器壓塊松動現象，絕緣電阻、直流電阻和電抗值也都正常，電抗器不存在質量問題。

十區變電站10kV配電線路帶載大量使用變頻器調速的400V電動機負荷，現場諧波測試后發現，在電容器組不投入的情況下，諧波電壓總畸變率(THDV)95%概率大值為3.25%，其中5次諧波畸變率2.58%，7次諧波畸變率1.36%，11次諧波畸變率1.14%。諧波電流主要以5、7、11、13次諧波電流為特征諧波，其中5次諧波含量大，達12.93A。諧波電壓、電流頻譜圖見圖2、圖3。諧波電壓、電流雖未超過GB/T14549-93標準限值要求，但已嚴重污染了電網。

因此，初步判斷電抗器發熱應該是由于變頻器等非線性負載產生的諧波注入電網，在電容器組投入系統后引起諧波電流電壓放大甚至諧振造成的。