无功补偿及谐波治理方案
谐波治理与无功补偿
谐波治理与⽆功补偿1：什么是谐波：电⼒系统中有⾮线性（时变或时不变）负载时，即使电源都以⼯频50HZ供电，当⼯频电压或电流作⽤于⾮线性负载时，就会产⽣不同于⼯频的其它频率的正弦电压或电流，这些不同于⼯频频率的正弦电压或电流，⽤富⽒级数展开，就是⼈们称的电⼒谐波。
从⼴义上讲，由于交流电⽹有效分量为⼯频单⼀频率，因此任何与⼯频频率不同的成分都可以称之为谐波.在电⼒系统⽅⾯，谐波是指多少倍于⼯频频率的波形，简称“次”，是指从2次到30次范围，如5次谐波电压（电流）的频率是250赫兹，7次谐波电压（电流）的频率是350赫兹；3、5、、7、9、11、等叫做其次谐波，超过13次的谐波称⾼次谐波。
近三四⼗年来，各种电⼒电⼦装置的迅速发展使得公⽤电⽹的谐波污染⽇趋严重，由谐波引起的各种故障和事故也不断发⽣，谐波危害的严重性才引起⼈们⾼度的关注。
: 电⼒谐波对电⼒⽹（包括⽤户）危害是⼗分严重的，它是⼀种电⼒污染，随着经济展，⼤功率可控硅的⼴泛应⽤，⼤量⾮线性负荷增加，特别是电⼦技术、节能技术和控制技术的进步，在化⼯、冶⾦、钢铁、煤矿和交通等部门⼤量使⽤各种整流设备、交直流换流设备和电⼦电压调整设备，电熔炼设备、电化学设备、矿井起重设备、露天采掘设备、电⽓机车等与⽇俱增，同时种类繁多的照明器具、娱乐设施和家⽤电器等普及使⽤，使得电⼒系统波形严重变形。
2：:电⼒谐波的主要危害有：（1）引起串联谐振及并联谐振，放⼤谐波，造成危险的过电压或过电流；（2）产⽣谐波损耗，使发、变电和⽤电设备效率降低；（3）加速电⽓设备及电⼒变压器绝缘⽼化，使其容易击穿，从⽽缩短它们的使⽤寿命；（4）使设备（如电机、继电保护、⾃动装置、测量仪表、电⼒电⼦器件、计算机系统、精密仪器等）运转不正常或不能正确操作；（5）⼲扰通讯系统，降低信号的传输质量，破坏信号的正确传递，甚⾄损坏通信设备。
（6）使开关（断路器）过载，造成经常性跳闸。
由于谐波电流在导体表⾯流动，引起导体发热，降低了开关的实际容量所致。
谐波治理及无功补偿方案
谐波治理及无功补偿方案谐波治理及无功补偿方案随着现代电力系统的快速发展和应用，电力质量问题日益凸显。
其中一个主要问题就是谐波污染，谐波污染会对电力系统产生极大的危害，如烧毁电器设备、造成供电失灵等。
为了有效解决谐波污染问题，可以采用谐波治理及无功补偿方案。
一、谐波治理1.谐波发生的原因谐波是指电源产生的不同于基波频率的信号，其会把电力系统中的电压和电流形成很多波峰，属于高频电流。
2.谐波的产生谐波的形成，主要是由非线性负载所引起（例如变频器、电子电路等），这些负载会对输电线路上传输的电能进行畸变，导致电力系统中产生多余的波形。
3.谐波的危害谐波的危害十分显著，其主要表现为电力系统中的电器设备可能会受到烧毁的风险，从而引发一系列的安全事故和设备故障。
4.谐波治理方案（1）滤波器法：通过在负载侧增加合适的滤波器，可以去除输出信号中的高频波形，让电力系统中的电路保持基波同步。
（2）减小非线性负载法：由于非线性负载是谐波形成的主要原因，因此可以通过减少或替换负载器件，从而降低谐波的产生。
（3）提高系统阻抗法：当系统的阻抗增加时，电源的输出电流会减少，从而谐波的产生会得到一定的减少。
二、无功补偿1.无功补偿的原理无功补偿是一种电力系统中无功功率的调节方法，其通过连接电容器或电感器，来对补偿线路进行补偿，从而实现对无功功率的控制和调节。
2.无功功率的特点无功功率具有波动性和成段性的特点，这是由于电力系统中产生的无功功率主要受到负载方向或回路的变化所影响。
3.无功补偿的作用（1）提高功率因数：在无功补偿的情况下，系统的功率因数会有所提高，从而有效降低负载对电力系统的影响。
（2）降低电网损耗：通过对电路进行无功补偿，可以将电力系统中的无功功率转化为有用的有功功率，从而减少电网的能量损耗。
（3）提高电力系统的稳定性：无功功率的波动会影响电力系统的稳定性，因此，通过无功补偿，可以有效地提高电力系统的稳定性。
4.无功补偿方案（1）串联电容补偿法：通过在电路中增加合适的等效容值，可以将谐波电流从发电端分流到电容器中。
10kV高压谐波治理兼无功补偿治理方案(模板示例)
10kV高压谐波治理兼无功补偿治理方案(模板示例)10kV高压谐波治理兼无功补偿治理方案1 系统概述根据某铜业厂提供的现有配电系统情况可知，工厂现有35KV进线一条，该线非该厂专线。
厂内主要负荷为电解铜生产线及大功率电机等用电设备。
因电解铜生产线采用的是可控硅整流装置。
由于可控硅整流装置的六脉及12脉整流特性，在运行过程中将产生以6N±1和12N±1（N为正整数）为主的谐波电流注入电网，危及到其它用电设备及电网的用电安全。
同时因系统功率因数比较低，故用户在10KV母线上安装了一套高压电容补偿柜，但由于电解铜等用电设备在运行时产生了较大的谐波注入系统，而电容补偿柜在投入后又与系统发生并联谐振，对系统谐波进一步放大，造成电容补偿装置在谐波环境下运行因过载而发生较大的异常声音，甚至造成部分电容柜无法正常投入，经常造成高压补偿电容器的熔丝爆炸烧毁。
用户配电系统一次示意图如图1所示。
因负载大部分采用的是六脉波及12脉波整流，产生的主要谐波为：6N ±1次及12N ±1（N为工频频率倍数）。
故10KV 段谐波的特征次为5、7、11、13．．．．．．。
其中5、7、11次谐波相对较大，故滤波装置应考虑以滤除5、7、11次谐波为主的滤波方式。
根据我司于2007/09/21日对配电系统10KV 母线 I 段的谐波测试数据分析，将设备运行时产生的各次谐波值分析如下：35kV 侧用户协议容10MVA ，设备容量90MVA ，正常方式下短路容量为689MVA 。
为了对滤波装置的滤波效果要求更为严格，故各次谐波电流注入允许值可按最小短路容量为689MVA 的标准来考核，见表1。
表1注入35kV PCC 点各次谐波电流限值 2次 3次 4次 5次 6次 7次 8次 9次 10次 11次 12次 13次13.78 4.49 7.07 5.30 4.69 5.05 3.49 3.77 2.85 4.55 2.39 4.0814次 15次 16次 17次 18次 19次 20次 21次 22次 23次 24次 25次2.0 4.1 1.73.3 1.5 2.9 1.3 1.6 1.2 2.4 1.1 2.32 3 5 1 6 4 8 5 9 8 9 0表1：35kV变电站电源开关进线侧注入公共连接点的谐波电流允许值表2 注入10kV PCC点各次谐波电流限值（折算）及实际测量值表2：因不知道用户10kV侧的短路容量，故从35kV侧折算出10kV电源开关进线侧注入公共连接点的谐波电流允许值及各次谐波电流实际侧量值，因15次以上的各次谐波相对较小，表中不一一列出。
无功补偿与谐波治理
谐波治理目录概述电力系统中谐波的来源谐波现状浅析目前国内对谐波污染的治理谐波治理的方法1、无源谐波滤除装置2、有源谐波滤除装置工程案例 概述电力系统中谐波的来源谐波现状浅析目前国内对谐波污染的治理谐波治理的方法1、无源谐波滤除装置2、有源谐波滤除装置工程案例 展开IGBT等电子励磁装置的投入，伏以上才会起弧，才会有弧电流，并且灭弧电压略低于起弧电压，造成LC回路的设定，只能针对于某一次谐波，即针对 无源滤波的主要结构是用电抗器与电容器串联起来，组成LC 串联回路，并联于系统中，LC回路的谐2、有源谐波滤除装置 有源谐波滤除装置是在无源滤波的基础上发展起来的，它的滤波效果好，在其额定的无功功率范围内编辑本段工程案例 温州某10KV电解锌工厂在未滤波之前，其功率因数为0.8，而采取普通的无功补偿，又无法投入，1首先是电压方面，它包含电压的波动、电压的偏移、电压的闪变等；其次是频率波动；最后设备在电网中大量投运，造成了电网的谐波分量占的比重越来越大。
它不仅增加了电网的供电机的转子产生的磁场不可能是完善的正弦波，因此发电机发出的电压波形不可能是一点不GBT等电子励磁装置的投入，使发电机的谐波分量有所上升。
当发电机的端电压高于额定电压的10％以上时，由于说非线性用电设备是主要的谐波源，非线性用电设备主要有以下四大类：体举例分析如下：灭弧电压略低于起弧电压，造成弧电流与弧电压的非线性。
波，造成电弧加热设备对电网的谐波污染比较大，而且多为18次以下的低次谐波污染。
其实电焊机在上世纪四、五十压，在小于阀电压时，电流为零。
这类用电设备为了提供平稳的直流电源，在整流设备中加入了储能元件（滤波电容直流用电设备一样，它在直流逆变成交流时又有逆变波形反射到交流电流，这类设备产生的是目前推广使用的技术手段，因此它的谐波污染应引起足够关注。
管控制变压器初级电流的开通和关闭，从而在变压器二次侧感应出电流，供给用电设备。
此的谐波污染十分严重，尤其是早些年为了节能，引入的变频电源和直流用电器的投入，其5次、7次、11次谐只能针对于某一次谐波，即针对于某一个频率为低阻抗，使得该频率流经为其设定的LC回路，达到消除（滤除）某一，但方向相反的谐波电流，用以抵销网络中的谐波电流，这种装置的主要元件是大功率电力电子器件，成本高，在面就谈谈这二种方法的优缺点以及市场前景及其经济效益的分析。
无功补偿与谐波治理方案
无功补偿与谐波治理方案一、前言本学期，苏州XXX电力公司为我们开设了《电能需求侧管理》与《电能质量分析与控制》两门课程。
通过对相关课程的学习以及对网络与图书馆相关资料的学习了解，我对电能质量及相关方面有了更深认识。
在供电系统中，为了节能降损、提高电压质量和电网经济运行水平，经常采用各种无功补偿装置。
近年来，配电网中整流器、变频调速装置、电弧炉、各种电力电子设备以及电气化铁路大量应用。
这些负荷大都具有非线性、冲击性和不平衡性的特点，在运行中会产生大量谐波。
这些谐波对无功补偿装置造成了严重影响。
在供电系统中，对于某次谐波，作为无功补偿用的并联电容器若与呈感性的系统电抗发生谐振，则会出现过电压而造成危害。
当无功补偿装置运行地点的谐波比较严重时，电压、电流波形会有很大畸变，电容器投切控制信号的传输就会受到影响，从而有可能引起装置的误动或拒动。
另一方面，并联电容器对电网谐波的影响也很大。
若电容器容抗和系统感抗配合不恰当，将会造成电网谐波电压和电流的严重放大，给电容器本身带来极大损伤。
可见，无功补偿与谐波治理两者关系密切。
产生谐波的装置大都是消耗基波无功功率的装置；治理谐波的装置通常也是补偿无功的装置。
因此，为了寻求能同时实现无功补偿和谐波治理的装置，就必须将二者结合起来进行研究。
二、何为谐波电力系统中除基本波(50/60Hz)外，任一周期性讯号，都称为谐波。
“谐波”一词起源于声学。
有关谐波的数学分析在18世纪和19世纪已经奠定了良好的基础。
傅里叶等人提出的谐波分析的方法至今仍被广泛应用。
电力系统的谐波问题早在20世纪20年代和30年代就引起了人们的注意。
到了50年代和60年代，由于高压直流输电技术的发展，发表了有关变流器引起电力系统谐波问题的大量论文。
70年代以来，由于电力电子技术的飞速发展，各种电力电子装置在电力系统、工业、交通及家庭中的应用日益广泛，谐波所造成的危害也日趋严重。
谐波研究的意义，是因为谐波的危害十分严重。
无功补偿谐波治理方案及元器件的选取
无功补偿谐波治理方案及元器件的选取无功补偿和谐波治理是电力系统中重要的技术手段，可以提高系统的稳定性和质量。
在设计无功补偿和谐波治理方案时，合理选择元器件也是非常重要的。
本文将从无功补偿和谐波治理的概念和原理、方案设计方法以及元器件选取等方面进行详细介绍。
一、无功补偿和谐波治理的概念和原理无功补偿是指通过对系统的无功功率进行调整，使系统的功率因数达到设定值或最优化，以提高电网供电质量。
无功补偿可以通过并联电容等被动补偿器件或静态无功发生器等主动补偿器件来实现。
谐波治理是指通过对系统中谐波电流进行限制和补偿，使系统中的谐波电流得到有效控制，在规定范围内满足电网质量指标。
谐波治理可以通过电容滤波器、谐波阻抗器、有源滤波器等措施来实现。
二、无功补偿和谐波治理方案的设计方法1.首先，需要进行系统的无功功率和谐波现象的测量和分析，明确系统的无功补偿和谐波治理的需求。
2.根据系统的需求，选择合适的无功补偿和谐波治理方案。
对于无功补偿，可以选择并联电容或静态无功发生器；对于谐波治理，可以选择电容滤波器、谐波阻抗器或有源滤波器等。
3.进行方案的设计和优化。
根据系统的电气参数和负荷特性，计算出无功补偿和谐波治理所需的容量和参数。
4.进行方案的实施和调试。
按照设计方案选择合适的元器件进行安装和连接，然后通过实时监测和调试来优化方案的性能。
对于无功补偿，常用的元器件有并联电容和静态无功发生器。
并联电容是一种被动无功补偿元器件，通过对系统并联一个合适容量的电容器，可以提高系统的功率因数。
选择并联电容时，需考虑系统的功率因数调整范围、负载变化情况以及电容器的耐压等参数。
静态无功发生器是一种主动无功补偿元器件，其通过控制器控制逆变器的开关状态，输出可控无功功率。
选择静态无功发生器时，需考虑系统的无功补偿需求、控制精度以及逆变器的功率容量等参数。
对于谐波治理，常用的元器件有电容滤波器、谐波阻抗器和有源滤波器等。
电容滤波器是一种被动谐波治理元器件，通过串联电容器来滤除谐波电流。
无功补偿及谐波治理工程技术方案
无功补偿及谐波治理工程技术方案无功补偿与谐波治理是电力系统中的两个重要问题。
无功补偿主要解决无功功率的调节问题，谐波治理主要解决电力系统中谐波污染的问题。
本文将就无功补偿及谐波治理工程技术方案进行详细的介绍。
1.电容补偿技术方案电容补偿是通过串联电容来提供无功功率，从而提高功率因数。
该技术方案具有成本低、无功补偿效果好等优点。
适用于对电网无功功率负荷波动较小的场所。
2.静止无功发生器（SVC）技术方案SVC是通过调节阻抗来提供无功功率的一种补偿方式。
它具有响应速度快、补偿效果好等优点。
适用于电网无功功率负荷波动较大的场所。
3.静态同步无功发生器（STATCOM）技术方案STATCOM是通过调整电压来提供无功功率的一种补偿方式。
该技术方案具有响应速度快、无功补偿效果好等优点。
适用于对电压稳定性要求较高的场所。
1.谐波滤波器技术方案谐波滤波器是将发生谐波的电流或电压引入滤波器，通过滤波器的谐波抑制特性将其滤除。
该技术方案具有谐波抑制效果好、性能稳定等优点。
适用于单一谐波频率的场所。
2.谐波变压器技术方案谐波变压器是通过在电力系统中串联谐波补偿变压器来抵消谐波电流。
该技术方案具有谐波抑制效果好、谐波适应性强等优点。
适用于多个谐波频率的场所。
3.主动滤波器技术方案主动滤波器是通过检测谐波电流或电压，并通过逆变器产生反向相位的谐波电流来抵消原有谐波电流。
该技术方案具有谐波抑制效果好、适应性强等优点。
适用于谐波频率较多、波动较大的场所。
综上所述，无功补偿技术方案包括电容补偿技术方案、静止无功发生器技术方案和静态同步无功发生器技术方案。
谐波治理技术方案包括谐波滤波器技术方案、谐波变压器技术方案和主动滤波器技术方案。
根据具体情况选择合适的技术方案，能够有效地解决电力系统中的无功补偿和谐波治理问题，提高电力系统的稳定性和供电质量。
无功补偿与谐波治理方案
无功补偿与谐波治理方案无功补偿是电力系统中一种重要的电力调节手段，可以提高电力系统的稳定性和经济性。
而谐波是电力系统中经常会遇到的一种问题，会引起电力设备的损坏和能效降低。
因此，针对无功补偿和谐波治理问题，需要制定合适的方案。
无功补偿是指通过调整电力系统中的无功功率，使系统达到稳定运行的一种方法。
在电力系统中，无功功率是电压和电流的相位差所产生的功率，它与有功功率一起构成了总功率。
无功补偿的目的是通过使用无功补偿装置，如电容器和电抗器，来改变系统中的无功功率，以达到系统功率的平衡。
无功补偿可以提高电力系统的功率因数，减小线路和设备的损耗，改善电压质量，提高电力系统的稳定性和可靠性。
谐波是指电力系统中频率为整数倍的基波的倍数的谐波。
通常情况下，电力系统中存在一些非线性负载，如电力电子设备、电弧炉等，会引入大量谐波。
谐波会导致电力设备的温升和功率损耗加大，甚至引发设备的故障和损坏。
因此，对于电力系统中的谐波问题，需要采取相应的治理措施。
针对无功补偿的问题，可以采取以下方案：1.定期检查和维护无功补偿设备：对于已经安装在电力系统中的无功补偿装置，需要定期检查和维护，确保其正常运行。
包括检查电容器和电抗器的电容值和电感值是否正常，检查电压和电流的测量装置是否准确，确保无功补偿的效果和安全性。
2.合理设计和布置无功补偿装置：在电力系统中，根据负载类型和电力需求情况，合理设计和布置无功补偿装置，包括电容器和电抗器的容量和数量，以及其在电力系统中的位置和连接方式。
通过合理布置无功补偿装置，可以最大限度地提高无功补偿的效果，并减少无功功率损耗。
3.使用静态无功补偿装置：与传统的无功补偿装置相比，静态无功补偿装置具有体积小、无噪音、响应速度快等优点，适用于电力系统中对无功补偿要求比较高的场合。
使用静态无功补偿装置可以提高无功补偿的精度和灵活性，同时降低运行和维护成本。
针对谐波的问题1.谐波源的隔离和控制：对于电力系统中存在的谐波源，如非线性负载设备，可以采取隔离措施，减少其对电力系统的谐波干扰。
电网谐波治理与无功补偿方案
电网谐波治理与无功补偿方案[1][2][3][4][5]共5页一、前言随着全球工业化进程的不断加快。
对地球环境的污染和破坏也空前加剧。
为此，在全世界范围内掀起了环境保护的高潮。
当今时代是高度强调环境保护和生态保护的时代，这是全球全人类和全社会的共识。
电力系统也面临着污染，公用电网中的谐波电流和谐波电压就是对电网环境最严重的一种污染。
电力电子装置就是公用电网中最主要的谐波源，随着电力电子装置的应用日益广泛。
电网中的谐波污染也日趋严重。
电网谐波对电气设备的正常运行危害很大，它可导致电容器过流损坏，电动机力矩不稳，继电保护装置误动作，计算机等敏感电器发生功能错误。
当谐波电流超出规定允许值，或者谐波电流虽然不大，但电气化设备受到干扰时，通常应采取技术措施加以防治，例如提高谐波源设备的电压等级，对谐波源设备集中供电．改变其工作时间等，但是上述方法并不能保证完全奏效，同时还要付出相应的改造费用。
解决谐波问题的最佳途径是设置谐波回路，将谐波完全或部分吸收，以保障电气设备完全运行，同时可以提高电网功率因数≥0.92，补偿基波无功功率、吸收谐波电流、防止电网谐振、改善电能质量，从而收到良好的经济效益。
由我公司技术成功开发的NLK型高低压电网谐波补偿成套装置，适用于一切工业及民用用户，具有设计合理，谐波效果好、保护齐全、工作稳定可靠等特点。
二、技术参数安装地点: 室内，靠墙或离墙(室外)连接方式: 电缆或母线每柜回路数: 3(常用)、4、5、6额定电压: 400V、525V、660V、6KV、10KV、35KV额定频率: 50Hz/60Hz额定电流: 见选型表额定功率: 见选型表放电元件: 放电电阻或线圈控制电压: 220V-380V整体功耗: < 3W/kvar防护等级: IP20B冷却: 自然空冷 (风冷、水冷)工作条件: 海拔高度≤2000m环境温度+40℃~-10℃相对温度90%(+20℃)三、设计特点本装置设计贯彻国家技术经济政策，力求做到安全可靠、技术先进、经济合理和运行检修方便。
电网无功补偿及谐波治理技术研究
电网无功补偿及谐波治理技术研究一、引言随着电力系统的发展，无功补偿和谐波治理技术逐渐得到广泛应用。
无功补偿技术可以解决电力系统中的劣功率问题，提高系统电能利用效率和电网供电质量；而谐波治理技术则可以有效遏制谐波污染，维护电力系统的正常运行。
本文将围绕电网无功补偿及谐波治理技术展开深入的研究和讨论。
二、无功补偿技术无功补偿是指在电力系统中，通过一系列措施使得功率因数提高至较高的水平。
无功补偿主要有容性补偿和电抗性补偿两种方式。
1.容性补偿容性补偿是指通过并联电容器的方式来进行无功补偿。
电容器能够吸收和释放电能，因此可以平衡电力系统中的无功功率，提高功率因数。
容性补偿可以有效地改善电力系统中的劣功率问题，提高电网供电质量。
但是，容性补偿也存在一些缺点，例如电容器本身的损耗问题，以及可能引起谐波污染等问题。
2.电抗性补偿电抗性补偿是指通过串联电抗器或者并联电抗器的方式来进行无功补偿。
电抗器可以吸收或者放出电能，从而平衡电力系统中的无功功率。
与容性补偿相比，电抗性补偿可以更加精确地进行无功补偿，通过精确的选择电抗器参数，可以避免容性补偿中可能引起的谐波污染和电容器本身损耗的问题。
但是，电抗性补偿也存在一些缺点，例如容易受到系统电压变化的影响，需要进行灵敏的实时控制。
三、谐波治理技术电力系统中的谐波是指频率为原有电力频率的整数倍的周期性振动。
谐波污染会导致电力系统中的电压波动，损坏电力设备，影响供电质量。
因此，谐波治理技术是非常必要的。
1.谐波滤波器谐波滤波器是一种用于隔离电力系统中谐波信号的装置。
谐波滤波器中包含一系列谐振电路，可以针对特定的谐波频率进行过滤。
谐波滤波器能够有效地抑制谐波污染，维护电力系统的供电质量。
2.有源谐波抑制器有源谐波抑制器是一种通过反馈控制实现谐波抵消的装置。
有源谐波抑制器可以自适应地抑制谐波信号，达到谐波约束的目的。
与谐波滤波器相比，有源谐波抑制器具有更好的调节性能，更加适用于谐波严重的情况。
煤矿电网谐波治理及无功补偿
无功 电源与有功电源一样 ， 是保证 电能质量不可缺少的部分。为保持系统无 功平衡 ， 节能降损、 提高电压质量和 电网经济运行水平 ， 煤矿常采用各种无功 补偿装置， 提高功率因数。 来 秣蹲
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谐波治理及无功补偿办法参考
欢迎共阅一、概述：1、无功补偿的意义1、补偿无功功率可以增加电网中有功功率的比例常数2、减少发供、电设备的设计容量，减少投资，例如当功率因cosΦ=0.8增加到cos4=0.95时，装1Kvar电容器可节省设备容量0.52KV A；反之，增加0.52KV A；对原有设备而言，相当于增大了发、供电设备容量。
因此对新建、改建工程，应充分考虑无功补偿，便可以减少设计容量，从而减少投资。
?3、降低线损，由公式△P%=(1-为补偿前的功率因数则?c osΦ>cosΦ增加电网中有功功率的输送比例，所以功2、谐波治理的意义1、谐波的产生波，整流后是6脉动的，根据谐波理论分析，h=6N±1（N=1，2，3，4，…正整数）。
变频装置在额定运行时，产生的5次谐波对5%，13次低于2%。
在负荷较小时，虽然谐波11次及以上高次谐波虽然与低于7次的其阻抗相对较大，故对谐波电压含有率及低2、谐波的危害变频装置产生的谐波电流，对系统可产生较大的影响，它不仅会产生较大的发热损耗，而且会加速电气设备的绝缘老化，特别是对电缆、变压器运行、电机运行非常不利。
此外，产生谐波严重时，也会对自动控制系统和保护装置产生干扰，使其误动作，影响电网的正常安全运行。
此外，谐波也会对变电站和其它用户的无功补偿电容器产生严重的影响，使其不能投运，若投运可产生谐波放大，严重时将烧坏设备，这在以后运行时特别注意，变电站和用户不要投入无谐波抑制的电容器组。
二、某公司谐波治理及无功补偿方案1、某公司，使用变压器1250KW三台，负载是六脉中频炉，产生大量谐波注入电网，其他设备使用3150KV A变压器两台，主要是负载变频器，大功率电动机，同样产生谐波和需要无功功率补偿。
谐波治理及无功补偿采取分散、集中治理谐波方法，即在谐波源总负荷前端安装谐波治理设备，这样就治理整个电网的谐波，谐波治理及无功补偿效率高，投资少。
2、某公司，1250KV A变压器负载中频炉同时使用两台，谐波治理及无功补偿设备也采用两套。
谐波治理及无功补偿方案参考
谐波治理及无功补偿方案参考High quality manuscripts are welcome to download一、概述：1、无功补偿的意义1、补偿无功功率可以增加电网中有功功率的比例常数2、减少发供、电设备的设计容量，减少投资，例如当功率因cosΦ=增加到cos4=时，装1Kvar电容器可节省设备容量；反之，增加；对原有设备而言，相当于增大了发、供电设备容量。
因此对新建、改建工程，应充分考虑无功补偿，便可以减少设计容量，从而减少投资。
3、降低线损，由公式△P%=(1-cosΦ/cosΦ)X100%得出其中cosΦ为补偿后的功率因数,cosΦ为补偿前的功率因数则cosΦ>cosΦ，所以提高功率因数后，线损率也下降了.减少设计容量，减少投资，增加电网中有功功率的输送比例，以及降低线损都直接决定和影响着供电企业的经济效益，所以功率因数是考核经济效益的重要指标规划、实施无功补偿势在必行。
2、谐波治理的意义1、谐波的产生近年来，电力电子装置应用日益广泛，但它们也是最严重、最突出的谐波源，在各种电力电子装置中，整流装置所占的比例最大。
整流电路是一种将交流电能转换为直流电能的变换器。
变频装置是一种前段将交流电能变换为直流能的变换器，它在生产过程中必然会产生较大的谐波，且功率因数达不到的要求。
变频装置是三相桥式，整流后是6脉动的，根据谐波理论分析，它产生的特征谐波为5、7、11、13、17、19……次，表达方式为h=6N±1（N=1，2，3，4，…正整数），特征谐波的电流与基波电流关系为：Ih =I1/h。
变频装置在额定运行时，产生的5次谐波对基波含有率通常低于15%，7次低于8%，11次低于5%，13次低于2%。
在负荷较小时，虽然谐波含有率较高，但实际向电网注入的谐波电流并不大，同时11次及以上高次谐波虽然与低于7次的谐波电流相比数值较小，但由于低压侧短路容量较小，其阻抗相对较大，故对谐波电压含有率及低压侧波形畸变率影响较大。
无功补偿和谐波治理简介
★ SVQR无功自动补偿装置与传统的其它补偿装置相比，它不是
Qc CU
2
虽然在整套装置中只采用了一组固定容量的电容器组，在
补偿过程中，其电容器的电容值也是恒定不变的 ，但输出无 功能随其端电压的改变而变化。
无功补偿基础知识：
3、无功补偿的原理和方法 把具有容性功率负荷的装置与感性功率负 荷，并联接在同一电路；当容性负载释放能量 时，感性负荷吸收能量；而当感性负荷释放能 量时，容性负荷却在吸收能量；能量在两种负 荷之间交换。 这样，感性负荷所吸收的无功功率，可以 从容性负荷输出的无功功率中得到补偿，这就 是无功功率补偿的基本。
无功补偿基础知识：
※高压静止无功补偿设备（SVC）
★工作原理
是通过控制晶闸管的导通角和导通时间， 以控制流过电抗器电流的大小和相位，实现 感性无功的连续可调，从而实现容性无功的 动态补偿。
无功补偿基础知识：
★类型
晶闸管控制电抗器(TCR)+固定电容器组（FC） 晶闸管控制变压器(TCT)+固定电容器组（FC） 磁控电抗器(MCR)+固定电容器组（FC） ★应用领域 为电弧炉、轧机、感应炉、电力机车、提升机、 风力发电等
Us UI
(a) UI = Us
容性 运行模式
UI Us IL
超前的电流
IL
Us UI
jxIL
(b) UI > Us
UI > Us，IL为超前的电 流，其幅值可以通过 调节UI来连续控制， 从而连续调节SVG发出 的无功。 UI < Us，IL为滞后的电 流。此时SVG吸收的无 功可以连续控制。
无功补偿和谐波治理基本原理和方法
无功补偿和谐波治理基本原理和方法无功补偿和谐波治理是电力系统中的重要技术手段，对保障电力系统的稳定运行和优化电能质量具有重要作用。
本文将就无功补偿和谐波治理的基本原理和方法进行阐述。
一、无功补偿的基本原理和方法无功补偿是指通过在电力系统中加入一定的无功功率，以调节系统功率因数，提高电力系统的功率因数或者改善电力负载的无功状态，从而减小无功功率的损耗和电力负荷的无功波动。
无功补偿可以分为静态无功补偿和动态无功补偿两种形式。
静态无功补偿一般采用的是电容器或者电感器进行补偿。
当电力系统中存在较多的感性负载时，会导致系统的功率因数较低，造成无功功率的浪费。
此时可以通过并联连接电容器，来产生与感性负载相抵消的电感负载，从而提高整个系统的功率因数。
同样的，当电力系统中存在较多的容性负载时，可以通过串联连接电感器进行补偿。
动态无功补偿主要采用的是无功定子励磁方式，即在电力系统中加入特定的功率电子器件和控制策略，通过动态调节电力系统的功率因数，实现无功功率的补偿和优化。
常用的动态无功补偿设备有STATCOM（静态同步补偿器）、SVC（静态无功补偿装置）和SVG（静态无功发生器）等。
二、谐波治理的基本原理和方法谐波是指电力系统中频率是整数倍关系的波动，一般表现为电压和电流的波形畸变。
谐波问题会对电力系统的安全稳定运行产生不良影响，并且会给电力设备带来电力损耗、发热和振动等问题。
谐波治理的基本原理是通过采取一定的措施，减小电力系统中谐波的水平，提高电能质量和设备的可靠性。
常见的谐波治理方法包括滤波、变压器设计、谐波抑制器和谐波发生器等。
滤波器的作用是通过选择性地吸收特定频率的谐波，以减小谐波的水平，保证电力系统的正常运行。
根据电力系统中谐波的特点，滤波器可以分为谐波电流滤波器和谐波电压滤波器。
变压器设计也是一种常见的谐波治理方法。
通过在变压器中加入一定的谐波制约器件和调整变压器参数，可以减小电力系统中谐波的水平。
此外，还可以通过调整电力系统的耦合方式和变压器的接线方式，来降低谐波水平。
无功补偿装置中谐波的影响及其治理方案
无功补偿装置中谐波的影响及其治理方案无功功率补偿装置在电力供电系统中所承担的作用是提高电网的功率因数，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境。
所以无功功率补偿装置在电力供电系统中处在一个不可缺少的非常重要的位置。
合理的选择补偿装置，可以做到最大限度的减少网络的损耗，使电网质量提高。
反之，如选择或使用不当，可能造成供电系统电压波动，谐波增大等诸多因素。
一、目前我国电力电网现状：目前, 随着电力电子技术的发展,具有非线性特性的变流装置和大容量的感性负载的使用, 电网中的谐波污染问题也越来越严重。
电网波形畸变, 使电力系统中的电压和电流不再是单一基波频率的正弦波, 此时就出现了谐波及无功问题。
下面就谐波的危害做个简单的介绍：1.谐波污染会使用电设备产生噪音、过热、振动、误动作甚至使其烧毁。
2.谐波是电网中的元件产生附加的谐波损耗，降低发电、输电及用电设备的效率。
3.谐波会使电容器、电缆等设备过热、使绝缘老化、寿命缩短以至损坏。
4.谐波会使局部产生并联谐振和串联谐振，从而使谐波放大，加大危害性。
5.谐波还会导致继电保护和自动装置的误动作，同时对通讯系统产生干扰等等因素。
二、谐波对电容补偿柜的影响：我国规定电网中谐波含量在8%-10%范围内为中度污染，此时电网中的设备可以正常工作，但对于特殊设备就会产生重要严重影响。
例如对于无功补偿中的电容（一般我公司选择的是德力西BSMJ系列的电容器）来说，一般不具备抗谐波能力，如果电容在此环境下工作，将会在谐波的作用下产生谐振，此时将在电容器内部产生数倍于额定电流的谐振电流，长时间运行将会降低电容的容量、老化电容绝缘性能甚至击穿电容等。
下面就部分补偿方案做进一步的分析。
三、无功补偿方案比较：方案一：无源滤波补偿方案（见图1-1）此无源滤波补偿方案是我们公司在以前工程设计时所经常采用的补偿方案，此方案由限流电抗器和电容器组成简单的LC滤波器。
限流电抗器是根据电抗器对电流的拒流特性来实现电容器组在投切过程中产生的投切过电流的抑制作用，起到平波功能，同时限流电抗器的电感和串联电容器组成串联谐振电路，在谐振频率下呈现出很低的阻抗。
无功补偿谐波治理方案
…..公司低压动态无功补偿及谐波治理方案北京XXXXXXX有限公司2014年8月15日目录一、绪论 (3)二、概述 (3)三、采用标准 (4)四、动态无功补偿滤波技术方案设计 (5)4.1、设备总体概述 (5)4.2、无功补偿消谐装置整体描述 (6)4.3、系统设计 (7)补偿系统补偿效果仿真图： (11)4.4功能描述 (13)4.5 控制策略 (14)4.6后台数据管理系统及控制特性 (14)4.7系统组成 (15)五、供货清单 (15)一、绪论随着电力电子技术的飞速发展，我国的工矿企业中，电力电子器件的大量应用，可控、全控晶闸管作为为主要开关元件，电力电子器件的整流设备，变频、逆变等非线性负荷设备的广泛应用，谐波问题亦日益广泛的提出。
诸如谐波干扰、谐波放大、无功补偿失效及谐波无功电流对供电系统的影响等。
上述电力电子设备是谐波产生的源头。
谐波电流的危害是严重的，主要有以下几个方面：•谐波电流在变压器中，产生附加高频涡流铁损，使变压器过热，降低了变压器的输出容量，使变压器噪声增大，严重影响变压器寿命。
•谐波电流的趋肤效应使导线等效截面变小，增加线路损耗。
•谐波电流使供电电压产生畸变，影响电网上其它各种电器设备不能正常工作，导致自动控制装置误动作，仪表计量不准确。
•谐波电流对临近的通讯设备产生干扰。
•谐波电流使普通电容补偿设备产生谐波放大，造成电容器及电容器回路过热，寿命缩短，甚至损坏。
•谐波电流会引起公用电网中局部产生并联谐振和串连谐振，造成严重事故及不良后果。
二、概述根据贵公司提供的相关资料分析、计算和仿真（附件5配合仿真图），结合我公司多年来对轧机进行动态无功功率补偿及谐波抑制技术的经验和对轧机电气系统、生产工艺的透彻掌握，综合提出本方案，确保补偿装置投运后接入点的功率因数在0.92（含0.92）以上，各次谐波含量达到国标要求。
三、采用标准1、GB12326-2000 “电能持量电压波动和闪变；2、GBH14549 “电能质量公用电网谐波”；3、DLH599-1996 城市低压配电网改造技术导则；4、GBH17886.1-1999 “标称电压10KV及以下交流电力系统用非自愈并联电容器”；5、GB/T14549-93 《电能质量，公用电网谐波》；6、GB12325-90 《电能质量，供电电压允许偏离》；7、GB12326-90 电能质量，供电允许波动和闪变》；8、GB/T15576-1995 低压无功功率静态无功补偿装置总技术条件；9、JB/DQ6141-86 《低压无功功率补偿装置》；10、GB3983.1-89 《低电压并联电容器》；11、JB7113-93 《低压并联电容装置》；12、DL/T597-1996 《低压无功补偿控制器定货技术条件》；13、GB4208-93 外壳防护等级（IP代码）；14、GB2681-81 电工成套装置中的导线的颜色等；15、GB2682-81 电工成套装置中的指示灯和按钮的颜色；16、GB3797-89 电控设备第二部分装有电子器件的电控设备；17、GB4720-84 电控设备第二部分低压电器电控设备；18、GB4205 控制电器设备的操作件标准运动方向；19、GB11463-89 电子测量仪器可靠性试验；20、GB7251 低压成套开关设备；21、GB12325-90 电能质量供电电压允许偏差；22、GB4588.2 有金属化孔的单、双面控制板技术条件；23、GB4942.2-85 低压电器外壳防护等级；24、GB12747-91 自俞式低压并联电容器。
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时值，并基于此精确获取各分相及总的实时基波有功功率、无功
功率及基波功率因数。并在此基础上计量电能。
•
LLJ-SVC系统在补偿及滤波中实现的各种控制、保护及状态识别等
功能均基于它准确、全面的检测结果。很明显，LLJ-SVC采用的检测
手段完全克服了电网谐波、三相不平衡等因素的影响。概括起来，具
有以下鲜明的特点：
短时运行24小时，当电网电压过高时，将引起电容器内部有功功率损
耗显著增加，使电容器介质遭受热力击穿，影响其使用寿命，而传统
自动补偿设备不能实时检测电容器电压，极容易造成电容器的烧毁。
•
2)采用传统熔断器保护方式的设备当发生过流或短路现象造成熔
断器熔断时，由于熔断器熔丝不能恢复，只能更换熔断器，造成极大
在此基础上极大地丰富了产品的功能，在提升该类产品自动化运行水
平的基础上，更加提升了设备维护与管理的智能化水平。
1）LLJ-SVC 检测技术
•
与传统方法不同，LLJ-SVC采用32位高速数字信号处理器
(DSP)TMS320F2811做为核心控制单元对三相交流电压(UA、UB、
UC)、三相系统总电流(ias、ibs、ics)、三相无功补偿电流(iac
• 无功功率并不是无用的功率，交流工频电网中如电动 机、变压器等电力负荷都是电磁转换工作原理，我们在使 用这些设备完成电能向需要的机械能、热能、光能等能量 方式转换的同时必须有相应的无功功率交换才能实现。在 理想状态下无功功率只用于负载励磁在负载与电网之间反 复交换而不进行其它能量方式的转换，但由于载流体电阻 及导磁体磁阻的原因导致无功电流在流动过程中产生电能 向热能转换从而出现不期望的能量损失。
的浪费。
2.4 传统无功自动补偿设备投切方式及局限性
•
传统无功自动补偿设备中大都采用交流接触器作为电容器组
的投切开关。交流接触器由于其机械结构的限制其动作延时较大
而且一致性差，无法对其进行精确的动作时间控制，这导致电容
器在投入电网时会引起较大的冲击电流，所以采用交流接触器投
切时电容器组的容量不能选配的很大，而且为抑制冲击电流往往
以提高功率因数。这种补偿方法所用的电容器称作为并联电容器，用
电企业都是采用这种补偿方法。并联电容器的补偿：电容器的补偿形
式，应以无功就地平衡为原则。电网的无功负荷主要是由用电设备和
输变电设备引起的。除了在比较密集的供电负荷中心集中装设大、中
型电容器组，便于中心电网的过电压控制和稳定电网的电源电压质量
之外，还应在距用电无功负荷较近的地点装设中、小型电容器组进行
就地补偿。
2、传统无功补偿设备技术分析
•
电网对无功补偿设备的刚性需求极大地促进了相关产业的发
展。传统的无功补偿用电容器柜使用非常普及，但调查发现，大
量工业电力客户配置的无功自动补偿柜运行状况非常糟糕，有一
些从安装后就没能正常运行，更多的在运行一段时间后出现了故
2.2 传统无功自动补偿设备控制方法及局限性
•
低压无功自动补偿设备一般根据系统的功率因数或无功功率来控
制并联电容器的投退。因为根据功率因数控制的方法实现起来相对简
单，传统的无功自动补偿设备大都选用这种方式。
• 传统控制方法的局限性有以下几点：
1)功率因数是无功功率的关联量，它由无功功率及有功功率来决 定。当负荷较轻时，功率因数低于设定值时实际的无功缺额往往很小 ，这时补偿设备投入一组电容器可能引起过补偿，控制器检测到过补 以后又将切除一组电容器，这样就导致电容器不断地投入、切除，补 偿设备进入不稳定的运行状态。
功自动补偿设备大都只是采用熔断器或热继电器保护方式，不能为补
偿电容器组提供完备的保护功能，而且在熔丝熔断后无法自动恢复。
• 传统保护方法的局限性有以下几点：
•
1)采用熔断器或热继电器保护方式的设备，不能提供过压、欠压
保护，由于负载及电网的波动，电网电压经常出现波动，而国产电容
器只允许在1.05倍电容器额定电压下工作，在1.1倍额定电压下只能
还需额外配置1%左右的串联电抗器。为减小冲击电流、避免过电
压产生，在运行电容器切除后必须等待电容器放电才能再次投入
。较长的电容器放电延时及交流接触器机械结构的限制使传统设
备无法实现快速变化的无功需求进行跟踪补偿。
传统投切方式的局限性： 冲击大、响应慢、噪音大、
•
由于交流接触器其机械结构的限制不能实现快速、频繁的动
• 3) 异步电动机同步化。这种方法有一定的效果，但自身的损耗大 ，每 kvar 无功功率的损耗约为 4—19%，一般都不采用。
• 4)电力容器作为补偿装置，具有安装方便、建设周期短、造价低、 运行维护简便、自身损耗小（每kvar 无功功率损耗为 0.3—0.4 % 以下）等优点,是当前国内外广泛采用的补偿方法。
电网中无功功率、功率因数、电压是一组相关的物理量，无 功补偿与滤波控制的动作域一般要有电压、功率因数、剩余无功 等条件来综合确定。 • 电压上限约束及电压预测补偿控制
在系统感性负载无功较大时，投入补偿电容器减小无功缺额 的同时会起到抬高系统电压的作用，过高的系统电压会影响用电 设备的正常工作，严重时会导致设备损坏，所以在无功补偿时增 加电压上限约束条件，当系统电压超过设定值时应相应切除投入 的电容器组。电压预测补偿控制可以防止在电压临近边界时出现 电容器组的投切震荡产生。
• 1.3 无功功率补偿的方法
无功功率补偿的方法很多，采用电力电容器或采用具有容性负荷 的装置进行补偿。
1) 利用过激磁的同步电动机，改善用电的功率因数，但设备复杂 ，造价高，只适于在具有大功率拖动装置时采用。
• 2) 利用调相机做无功率电源，这种装置调整性能好，在电力系统 故障情况下，也能维持系统电压水平，可 提高电力系统运行的稳定 性，但 造价高，投 资大，损 耗也较高。每 kvar 无功的损耗约为 1.8—5.5 % ，运行维护技术较复杂，宜装设在电力系统的中枢变主要内容
• 1、无功补偿基础知识 • 2、传统无功补偿设备技术分析 • 3、 LLJ-SVC静止式无功补偿系统 • 4、 LLJ_TSC概述 • 5、 典型应用实例
1、无功补偿基础知识
• 1.1 基本概念及公式
根据传统电工理论，交流电气负载分为感性、阻性及容性， 这些负载在工作时产生电流与电压相位上的差异，电功率相应分 为有功功率及无功功率。下图给出相关的电工学基本公式。
、ibc、icc)进行实时采集。各路模拟量采集均采用快速交流采
样技术及快速傅里叶变换技术(FFT)获取，实时有功功率、无功
功率、功率因数基于瞬时功率理论计算，这从本质上克服了传统
采样技术的缺陷。特别的一点，LLJ-SVC设备在进行各路模拟量
采集时，首先通过交流采样及FFT变换技术，将每一路模拟量进
行谐波分析，在精确获得基波量的同时分解出2-31次谐波量的实
1)基于交流采样及谐波分析技术克服了电网谐波的影响。
2)通过对各侧、各相参数全面检测克服了三相不平衡的影响。
3)采用瞬时采样及FFT变换技术实现相关参数快速检测，为实现高效 的补偿控制与保护奠定了基础。
4)四象限电能累计及统计力率计算为客户提供更直接、快捷的评价 依据。
2）LLJ-SVC 控制技术
2)传统方法对一路线电压及一相电流取样信号经整流 、滤波后进行直流采样，再通过电压、电流及功率因数来 计算三相总的无功功率。显而易见，一方面在功率因数不 能准确测量的情况下无功功率的计算也是不准确的；另一 方面，采用一路电压及一相电流来计算三相功率的前提是 三相电压及负载必须严格平衡，这在三相四线制系统中是 很难满足的。
•
无功自动补偿通过实时检测变压器低压侧出线上的电压、电流、
无功功率及功率因数等参数并据此控制电容器组的投切来实现。传统
的无功补偿控制器大都采用普通的单片机来实现，限于单片机的运算
速度，无法实现快速的交流采样，因此传统的无功补偿控制器基本上
都采用直流采样的方式。
•
传统测量方法的局限性有以下几点：
1) 传统方法功率因数的检测采用比较电压与电流的过零点时间差 来实现，我们知道在谐波干扰严重时电网电压的波形发生畸变，电流 的情况更加严重，波形过零点非常模糊，在此情况下使用该方法很难 准确检测出功率因数。
作，限制了传统无功补偿装置投切的响应速度。
3、 LLJ-SVC静止式无功补偿及滤波系统
• LLJ-HSC复合开关控制无功补偿成套设备 • LLJ-TSC晶闸管控制无功自动补偿成套设备 • LLJ-TCR可控电抗器式无功补偿技术与设备 • LLJ-MCR磁阀电抗器式无功补偿技术与设备 • LLJ-TSF晶闸管控制无功补偿及滤波成套设备
障，特别是自动控制功能基本失效，相信许多厂矿企业的相关人
员都有同感。究其原因，有设备制造方面的问题，但更重要的还
是传统产品技术缺陷导致的。
2.1 传统无功自动补偿设备测量方法及局限性
•
在我国工业及民用配电变压器大都采用D/Y-XX接线方式，
无功补偿设备通常并联安装在低压母线上，下面给出简化的连接
示意图。
•
从用电客户端考虑，有效的无功补偿及谐波治理是实现节能、高
效用电的重要途径之一。针对传统产品在技术与实现手段方面存在的
不足及缺陷，我公司的LLJ-SVC静止式无功补偿及谐波治理系列产品
充分利用检测技术、控制技术、半导体电力器件、数字信号处理技术
等相关学科方向发展的新果，对传统产品的不足一一进行了改进，并
• 剩余无功功率约束
从电网安全稳定方面考虑，要求无功补偿限制过补的情况产生， 防止用电户向电网侧倒送无功。但从高供高计的用电单位考虑，当在 低压侧采取无功补偿措施时，补偿的范围并未包括上端变压器的无功 功率在内，为做到精确补偿，可以变压器的无功功率为参考整定剩余 无功功率约束条件(DQ)，该数值可根据不同地区无功管理的要求来设 置。很容易理解，当整定为适当的数值时，可以通过低压侧电容器从 一定程度上补偿变压器的无功损耗，从而进一步改善该用电客户的统 计力率。