电热设备电力装置设计规范GB50056-93

故采用4％的电抗器则成5次谐波的谐波滤波器，这是交流电力滤波器的基本原理。为了使电力电容器可靠地运行，与电抗器串联后Xnc为电抗性则可避免上述谐波电流放大，故在国内、国际上一般采用6％的电抗器为标准的电容器串联用电抗器。

若系统中接有电弧炉，则产生大量的3次谐波，为使3次以上的谐波为电抗性，故一般采用13％的串联电抗器接成3次谐波电力滤波器。

用于电力滤波器的电容器由于大量流入高次谐波电流，损耗发热增加；由于串联电抗器而使端子电压升高，所以在选择这类电容器的额定值时必须考虑运行时的过电压和过负荷问题。 字串2

在电力系统中接用容量较大的电力电容器时，应避免产生系统高次谐波谐振。

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在下列方程中n为整数时，电容器将在n次谐波下谐振： 字串5

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第2．0．11条 电热装置有些电气部分是用水进行冷却的，例如炼钢电弧炉电极握持器上的导电铜管、水内冷母线、水冷软电缆、变压器油水冷却器、电磁搅拌的水冷定子绕组和感应电炉的水内冷感应线圈等；若水冷却系统发生故障，短时间内就会发生事故，因此需要随时对冷却系统工作状况进行监视，或装设报警及保护设备，使得在发生故障时能及时采取措施。必要
时应分断电热装置的供电或用其他措施确保安全。 字串8

第2．0．12条 自然界的水均有一定导电性能，当采用这些水来冷却导电体时，冷却系统的出水口对地就有一定的电位；当这些电位超过安全范围时就应采取降低电位的措施，如X钢五厂一车间5t电弧炉4000kVA水内冷变压器出线端的出水口接有1m长的塑料管，在塑料管出水端测得对地电压为40V，当将出水端加以接地措施后对地电压就消失。

当水冷导电体与金属给排水管之间用绝缘管联接时，绝缘管的内径与长度应选择合适，使得每根绝缘管内的水保持一定的泄漏电流，以保证绝缘管与金属水管联接处的电位不超过允许值。 字串4

一般允许泄漏电流为I=20mA，故当在已知水冷却导电体的对地电压、绝缘管内截面和冷却水电阻率时可按下式计算绝缘管的长度：

l区——通常无反应；
2区——通常无病理效应；
3区——通常预期无器官损害。肌肉收缩和呼吸困难程度、可逆的心脏脉冲形成和传导干扰包括无心室纤维颤动的心房纤维性颤动和暂态心脏停跳随电流增加、时间增加而加剧。
4区——除3区效应之外，心室纤维性颤动概率5％及以下(曲线C2)，50％及以下(曲线C3)，超过50％(超过曲线C3)，随着电流大小和时间而加剧，可能发生诸如心脏停跳、严重烧伤的病理生理效应。
频率大于100Hz交流电流的效应。
频率系数为该频率有关生理效应的门限电流与50／60Hz门限电流之比。
注：感知、摆脱和心室纤维性颤动的频率系数不同。

频率50Hz至1000Hz感知电流的频率系数从1．0增至2．1。
频率1000Hz至10000Hz感知电流的频率系数从2．1增至12。
频率50Hz至1000Hz摆脱电流的频率系数从1．0增至1．64。
频率1000Hz至10000Hz摆脱电流的频率系数从1．64增至5．1。
频率50Hz至1000Hz心室纤维性颤动的频率系数从1．0增至14。 字串4

第2．0．13—2．0．15条
一、电热装置很多都是单相的：几个千瓦的电阻炉，大至近万千瓦的石墨化炉。采用单相供电对电热装置本身工作没有影响，但对交流三相供电电源当单相容量较大时用单相供电影响到供电系统平衡问题。这种情况尤其在电网容量较小的情况下是不允许的。应根据具体情况进行计算确定。

二、在三相供电网路中接用单相负荷不平衡产生下列情况：
1．使发电机利用率下降；因三相发电机供电能力为√3UI，而单相负荷最大为UI。因而设备利用率为： 字串3

单相不平衡负荷给其他三相负荷带来不平衡的三相电压。 字串9

3，三相交流发电机负荷电流不平衡，其负序电流在转子回路及转子表面产生2倍周波数的电流使发电机电压波形恶化，转子本身尤其转子表面温度升高，同时产生2倍周波数的震动使发电机械震动增加。

4．三相感应电动机当流经负序电流时，产生反转磁场，使出力力矩减少并严重发热。

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5．变压器的三相负荷不平衡不仅使负荷较大的一相线圈绝缘过热导致寿命缩短，而且还会由于磁路不平衡，大量漏磁流经箱壁使箱壁严重发热。

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三、不平衡允许标准：
1．我国现行标准《电机基本技术要求》(GB755—81)规定：对于交流电动机，电源电压为实际对称系统，对于交流发电机其所供电回路为实际对称。并在其附录名词术语中说明：在多相电压系统中，如电压的零序和负序分量均不超过正序分量的2％即称为实际对称的电压系统。由对称的电压系统所供电的回路中，如电流的负序分量和零序分量均不超过正序分量的5％，即称为实际的对称回路。在该标准中规定了同步电机承受不平衡负载的能力(如表2所示)。

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四、国内不少大型的单相电热装置是用单相供电的，例如XX炭素厂和201厂7500kVA石墨化炉，205厂8820kVA石墨化炉，工艺过程允许用直流加热，将单相负荷由三相交流整流后以直流供电。XX汽车厂有10多台3000kVA工频感应电炉在高压侧装有倒相装置，使在运行时均匀分接到三相上，这样最坏的情况下只出现一台单相负荷。经计算其负序电流仅0．85％投产后电网运行良好。

五、当单相电热装置以单相供电，而电网条件不允许时应采取平衡措施以三相供电，国内一般增设平衡电抗和平衡电容来解决，平衡条件是功率因数为1B寸平衡装置的电抗及电容量为：