專科生調(diào)研報告范文(2)
2、畢業(yè)調(diào)研報告未能按時完成或成績不合格者將不予畢業(yè)。
調(diào)研報告
年 級：
專 業(yè)： 層 次： 姓 名：
遠(yuǎn)程與繼續(xù)教育學(xué)院
2010年 月 日
調(diào)研單位評議表
調(diào)研報告成績評議
?？粕{(diào)研報告范文3：
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
蘭州交通大學(xué)
調(diào)研報告成績評議
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2008年11月18日、19日、12月2日發(fā)生 14次10KV中性點(diǎn)不接地電力系統(tǒng)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(yīng)出過電壓，燒損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。
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，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C0外，還有互感器的勵磁電感L，由于系統(tǒng)中性點(diǎn)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(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)計時均以50HZ正弦波為額定條件， 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量的準(zhǔn)確性
我國的電力測量與電能計量儀表大多數(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)，其中包括計算機(jī)、繼電器回路、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—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、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
經(jīng)統(tǒng)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(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255l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(tǒng)的六種實(shí)時參數(shù)進(jìn)行了統(tǒng)計和分析。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)計分析表
3、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)
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