从上面数据表可以得出以下几点:况机端线电压谐波总畸变率均<5%,无超标情况;电机并网带负荷后,与空载相比,谐波电压总畸变率有所减小,主要表现在高次谐波含量有所减小;负荷情况下机端谐波电压总畸变率和各次谐波含有率变化不大并主要谐波成份为5次、3次;空载情况下机端主要谐波成份为5次、3次,14号机机端谐波电流见表4。
从表4数据可以得出:机端主要谐波电流为5次、3次,5次在90 A左右,3次在50 A左右,并5次、3次谐波电流随负荷的增大变化不大。
升压变压器高压侧(500 kV)谐波(测试点B)(见表5)。
从测试数据来看各测试工况谐波数据特性差不多,为全面、直观起见,这里画出额定负荷时的谐波含量(2~50次)柱状图(见图3)。图3中:横坐标为谐波次数,纵坐标为谐波含有率(%)。
从表5数据中可以得出:各测试工况下升压变压器500 kV侧谐波电压总畸变率在2.3~2.5左右,主要谐波成份均为5次、3次。发电机并网前后该点谐波变化不大。
升压变压器高压侧(220 kV)谐波(测试点B)(见表6):
从上表数据中可以得出鼎各测试工况下升压变压器220 kV侧谐波电压总畸变率和各次谐波电压含有率均未超标,主要谐波成份为3次,发电机并网前后谐波变化不大。
从以上测试结果(见表3~6)看,13次以上的谐波成分很少,且随着次数的增加谐波含量趋向于零,表明:被移动通信信号包围的发电机变压器组,在各测试工况下发电机变压器组谐波电压和谐波电流均在标准范围内,谐波电压总畸变率也未超标,同时测试过程中发电机变压器组运行正常。也就是说移动通信信号,即ZigBee技术射频信号没有引起电网电能质量恶化,没有威胁发电机变压器组安全运行。证明ZigBee技术应用于发电机变压器组的监测系统中是可行的。
输电线(220 kV)谐波(测试点C):220 kV GIS站葛铝I回线电压、电流谐波检测结果;测量时间:2007年1月15日;测量工具:中元华电ZH-2故障录波装置;CT变比:1000/1 PT变比:220 kV/100 V;
在表7中:
(1)14次以上的谐波成分已经趋向零;葛铝I回线负荷电流测量1次值为600 A,3次谐波电流最大一次值为3 A;葛铝I回线电压测量一次值为220 kV,5次谐波相电压最大一次值为677 V;经比较表5,6,7可知:开关站500 kV和220 kV系统电压、电流谐波与葛铝I回线在同一水平。由上面数据分析出:ZigBee技术射频信号没有对输电线路产生影响,说明ZigBee技术应用在电厂输电系统中也是可行的。
测试数据分析:
发电机空载额定电压时线电压谐波总畸变率为2.01%<5%,发电机带负荷后机端线电压谐波总畸变率有所下降(见数据表3),各负荷下机端线电压谐波总畸变率变化不大,主要谐波成份为5次、3次。机端谐波电流以5次、3次为主(见数据表4),各测试工况变化不大;
(2)该发电机并网前后及并网后各负荷下,升压变压器高压侧谐波电压总畸变率变化不大(见数据表5、表6),最大值为2.57%,主要谐波成份为5次、3次;
(3)输电线的主要谐波成份为5次、3次、14次以上的谐波电流、电压趋向零。开关站500 kV和220 kV系统电压、电流谐波与葛铝I回线在同一水平(见数据表5~7)。
综上所述:移动通信信号,即ZigBee技术射频信号侵入电厂一次设备中不会恶化电能质量。ZigBee技术射频在设备中含量很低。ZigBee技术的射频信号最大输出功率:≤1 mW,如果单个网240个传感器,其最大发射功率:≤240×1 mW,对十几万千瓦或几十万千瓦的大中型发电机的定、转子的温升几乎没有影响,而且240个点的射频信号并非同时刻工作,采样时间可以优化设置,另外,利用电机转子轮毂(轮毂本身具有屏蔽作用),采用屏蔽技术对射频距离和方向可以根据需要调整设置,保证尽量减少射频信号侵入电机。上述试验表明电机内部的谐波主要成分是1次、2次、3次和5次谐波,且电机带负荷后机端线电压谐波总畸变率有所下降。这些成分没有也不会与ZigBee技术的射频信号重叠。