金发科技谐波治理方案
电动汽车充电站谐波治理方案
电动汽车充电站谐波治理方案摘要：随着新能源汽车的发展，电动汽车充电站也在逐渐增多，而电动汽车充电站在为用户提供电能的同时，也会产生大量谐波污染。
因此，为保障用户的用电安全、降低谐波对电网的影响，对电动汽车充电站谐波治理是非常必要的。
基于此，本文就电动汽车充电站谐波治理方案展开分析，旨在为相关工作人员提供借鉴参考。
关键词：电动汽车；充电桩；谐波治理引言：电动汽车充电站是电动汽车的充电基础设施，充电站内包含大量的充电桩，当电网发生三相不平衡、谐波、冲击性负荷等问题时，容易造成谐波的传播，产生高次谐波的问题。
由于电动汽车充电站内使用大量的大功率和高次谐波电能，以及电动汽车充电站内用电设备和充电机等都属于非线性负载，易引起谐波污染，严重时会造成电网的谐波污染，影响供电系统和用电设备的正常运行。
1电动汽车充电桩谐波治理的意义要想实现电动汽车的大范围普及，就必须要建设数量庞大的电动汽车充电站，而充电站的核心设备充电机是一种非线性负荷，也就是由整流器和功率变换器等构成的电力电子装置。
充电站在正常工作时，会在与其相连的并网端口处生成大量的高次谐波，这些高次谐波会流入到配电网中，引起电压波形失真，导致电力系统的功率因子下降，对城市电网带来谐波污染等。
为此，对充电机在充电时产生的谐波进行分析，制定科学合理的谐波治理方案，这对于有效地控制和治理电动汽车充电站谐波污染，保证配电网的供电质量等都有着十分重大的意义。
2谐波源分析从电动汽车充电站谐波来源来看，主要包括：①交流电源供电部分，如变压器、整流器、逆变器等；②直流侧电池充电部分，如逆变器、蓄电池、充电控制器、充电机等。
从谐波源的影响来看，主要包括：①谐波电流放大影响系统设备；②谐波电流增大会使电网损耗增加；③谐波电流增大影响系统运行效率。
3谐波治理目的谐波对电力系统的危害，主要表现在以下几个方面：①增加谐波源设备的额外损耗。
谐波会使发电机、变压器、电容器等电力设备发热，从而增加额外损耗。
工厂谐波治理方案
工厂谐波治理方案以下是 6 条关于工厂谐波治理方案的内容：1. 嘿，你知道工厂里那些谐波就像调皮的小精灵，老是捣乱吗？咱得有招来治治它们呀！就拿我们隔壁厂来说吧，之前没重视谐波，结果好多设备三天两头出毛病。
现在他们有了专门的谐波治理方案，设备运行那叫一个稳定。
咱自己的厂可别落后呀，赶紧把这事儿重视起来，咋样？2. 哇塞，工厂谐波不治理可不行啊！这就好比身体里有了小毛病不赶紧解决，会越来越严重啊。
你想想，要是因为谐波让那些贵重的机器受损，得损失多少钱呐。
看看人家大厂，早就实施了有效的谐波治理方案，咱得赶紧跟上步伐呀，不至于落后太多吧？3. 哎呀呀，工厂谐波治理方案真的太重要啦！这就好像给工厂的电气系统打了一针“稳定剂”呀。
那个谁的厂之前老是电压不稳，后来才发现是谐波惹的祸。
赶紧制定一个合适的治理方案，才能让工厂的运行顺顺畅畅的，难道不是吗？4. 哼，可别小瞧了工厂谐波，它们就像隐藏的“小恶魔”。
咱厂也不能任由它们放肆呀！你知道吗，旁边那厂因为谐波问题废品率都上升了。
咱得赶紧弄个好的治理方案，把这些“小恶魔”都赶跑。
咱可不能犯同样的错误，得赶紧行动起来呀！5. 哇哦，工厂谐波治理方案可是关系到咱厂的未来呀！就像给工厂穿上了一层保护衣。
听说好多厂都已经尝到了治理谐波的甜头。
难道我们还能无动于衷吗？必须马上着手搞起来，让我们的厂也能茁壮成长啊！6. 嘿呀！工厂谐波治理不搞可不行啊！这等同于给工厂埋下了大隐患。
之前咱不是看过一个例子，有家厂因为没重视谐波，结果出了大故障，损失惨重。
咱不能走他们的老路，得赶紧弄个可靠的治理方案，让工厂平平安安、稳稳当当的，我的观点很明确，早行动早受益呀！。
谐波治理方案
谐波治理方案1. 引言谐波电流是电力系统中的一种常见问题，特别是在有非线性负载的情况下。
谐波会导致电网中的电压畸变、设备损坏以及其他负面影响。
因此，为了保障电力系统的正常运行和设备的安全运行，需要实施谐波治理措施。
本文将介绍一种谐波治理方案，以减少电力系统中的谐波电流。
方案包括谐波源的识别、谐波电流监测与分析、谐波滤波器的设计与应用等内容。
2. 谐波源的识别在电力系统中，谐波源可能来自于各种非线性负载，例如电弧炉、变频器、电子设备等。
通过谐波源的识别，可以确定谐波的产生位置和程度，从而为后续的治理措施提供依据。
识别谐波源的方法可以采取谐波电流监测仪器进行实时监测和分析，也可以通过分析电力系统中各个非线性负载的谐波特性来确定谐波源。
根据谐波源的识别结果，可以制定相应的谐波治理方案。
3. 谐波电流监测与分析对谐波电流进行监测和分析是实施谐波治理的重要步骤。
通过谐波电流监测，可以了解电力系统中谐波的产生和传播情况，确定谐波电流的频谱特性。
在监测期间，需要采集电力系统中各个节点的电流数据，并对其进行分析。
谐波电流分析可以采用频谱分析方法，通过对电流信号进行傅里叶变换，得到电流在不同频率下的谐波分量。
分析结果可以帮助确定主要的谐波成分和谐波级别，为后续的治理方案设计提供依据。
4. 谐波滤波器的设计与应用谐波滤波器是减少电力系统谐波的一种常用设备。
根据谐波分析结果，可以设计合适的谐波滤波器，并将其应用于电力系统中，以降低谐波电流水平。
根据谐波分析结果，可以确定谐波滤波器的额定电流和安装位置。
一般来说，谐波滤波器应该安装在负载侧，使其能够尽量接近谐波源，以最大限度地降低谐波电流。
在谐波滤波器的设计过程中，需要考虑到谐波滤波器的阻抗特性和谐波滤波器的使用寿命等因素。
合理设计和应用谐波滤波器可以有效地减少电力系统中的谐波电流。
5. 结论谐波电流是电力系统中的常见问题，为了保障电力系统的正常运行和设备的安全运行，需要实施谐波治理措施。
电能质量解决方案-谐波篇
2.1 供电系统............................................................................................................................................. 2 2.2 变压器................................................................................................................................................. 2 2.3 供电设备............................................................................................................................................. 2 2.4 用电设备............................................................................................................................................. 3
Байду номын сангаас
1
Improve power Quality, creat green Energy 改善 电能质量 共创 绿色 能源
二、谐波的负面影响
2.1 供电系统 系统自身内部产生大量的谐波污染，非正弦甚至严重畸变了的电压电流波形，给这个 系统造成巨大紊乱。 ◎电网的品质变坏，波形失真增大，频率改变 ； ◎过度地消耗电网中的无功功率和电流有效值； ◎电网的负担加重，可用容量下降； ◎柴油发电机不能正常运行。 2.2 变压器 ◎零序谐波导致中线过载、过热，增加系统损耗； ◎谐波会增加变压器损耗，引起变压器发热和其它电力设备的绝缘老化； ◎谐波导致保护及安全自动装置误动作，影响生产 ◎据测试变压器每升高 6～8℃，变压器寿命减少一半，相反每降低 6～8℃，寿命则会增加 一倍。 ◎谐波导致用电设备发热，增加损耗，降低设备的使用寿命，谐波治理后，会延长电气设 备的使用寿命 2～3 年； 由于有源滤波器对谐波进行了大部门的滤除，使得谐波进入电容柜中电容的大小相对 降低，从而可以达到大大增加无功补偿柜的使用寿命。 ◎谐波导致电容器组谐波电流放大，使电容器过负荷或过电压，甚至烧毁 2.3 供电设备 ◎电力变压器和柴油发电机损耗增大，产生过热损坏； ◎电缆过热，绝缘老化； ◎电力补偿电容器的介质损耗增大，过热，甚至爆炸（本系统含有补偿电容柜 C3-1/-2） ； 2
谐波产生的根本原因及治理对策
谐波产生的根本原因及治理对策谐波是指在电力系统中产生的频率为基波频率的整数倍的波动。
它是电力系统中普遍存在的一种现象，但过多的谐波会对电力系统的正常运行和设备的安全性产生很大影响，因此需要采取相应的治理对策来解决这个问题。
1.非线性负载：当电力系统中存在非线性负载时，如电弧炉、电焊机、电子设备等，其工作特性会产生谐波。
这是谐波产生的主要原因之一2.电力电子装置：现代电力系统中广泛使用的各种电力电子装置，如变频器、整流装置等，也会引入大量谐波。
3.潮流分布不均匀：当电力系统中的潮流分布不均匀时，也会导致谐波的生成和传播。
针对谐波的治理对策主要有以下几方面：1.使用滤波器：在电力系统中安装滤波器可以消除或降低谐波对系统的影响。
滤波器的选择要根据谐波的频率和大小来确定。
2.设计合理的系统：在电力系统的设计阶段，应考虑到非线性负载和电力电子装置可能带来的谐波问题，采取相应的额外措施来减少谐波的产生。
3.提高设备的抗谐波能力：针对电力系统中的关键设备，如变压器、电容器等，可以采用提高抗谐波能力的设计和制造技术，使其能够更好地耐受谐波的影响。
4.加强监测和控制：定期对电力系统进行谐波监测，及时发现和解决问题。
对于频繁发生谐波问题的系统，可以采用自动生成谐波的设备进行实时控制，以减小谐波的影响。
5.加强人员培训和管理：加强对电力系统人员的培训，提高其对谐波问题的认识和处理能力。
同时，建立健全的管理体系，制定相应的管理规范和操作程序，以确保谐波问题得到科学有效的控制。
总之，谐波问题存在于电力系统中，会对系统的正常运行和设备的安全性产生不利影响。
通过采取相应的治理对策，如使用滤波器、设计合理的系统、提高设备的抗谐波能力等，可以有效地解决谐波问题，确保电力系统的稳定和可靠运行。
同时，需要加强人员培训和管理，提高人员的谐波处理能力，确保谐波问题得到及时有效的解决。
数据中心6脉冲UPS谐波治理方案分析
数据中心6脉冲UPS谐波治理方案分析发布时间：2021-07-02T14:25:02.770Z 来源：《城市建设》2021年7月作者：王开春[导读] 本文介绍了某金融系统数据中心6脉冲UPS谐波治理的方案设计，为其他数据中心建设提供借鉴和参考四川成都中联宏信勘察设计有限公司王开春 610095摘要：本文介绍了某金融系统数据中心6脉冲UPS谐波治理的方案设计，为其他数据中心建设提供借鉴和参考关键词：谐波治理、6脉冲整流UPS、数据中心 1概述低压供电网络中，常见谐波源主要有换流设备、电弧炉、铁芯设备、照明设备等非线性电气设备。
数据中心中，最常见的谐波源为不间断电源（UPS）系统，其中，谐波含量最大的为6脉冲整流UPS。
谐波电流对供配电系统安全运行的影响很大，数据中心大量使用UPS或通信电源，在此环境下，主要危害可能有：与电力网的分布电容组合，在一定频率下，可能存在并联或串联的谐振条件，造成危险的过电压或过电流，往往引起电容器熔丝熔断或造成损坏；谐波电流使变压器铜损增加；输电线路感抗随频率升高增加，谐波产生损耗加大；谐波含量较多将使断路器的遮断能力降低，使之不能正常工作等。
本文主要针对三相6脉冲整流UPS负荷，分析其谐波影响以及提出解决方案。
2.三相6脉冲全波整流负载谐波分析由基本电路我们知道，当整流电路滤波电抗足够大，不计换相重叠角且控制角为零时（非相控），特征谐波次数hc按下式计算 Hc=kp±1式中，k为整数1,2,3,4，……；P为整流电路的脉动数：单相半波为1，单相全波或桥式为2，三相零式为3，三相全波为6，六相全波为12。
据此，对6脉冲全波整流UPS负载而言，它向电网反馈的各次谐波中，主要为特征谐波次数为5,7次谐波。
并不含3次谐波及3次谐波奇数倍的电流谐波分量，其中，5次谐波是它最大的电流谐波分量，其次为7次谐波分量。
其它的各高次kp±1谐波，随k增加而显著下降。
下表为6脉冲整流器负荷电流的谐波次数、谐波电流及含量理论最大值和工程实测值。
谐波的危害和治理
谐波的危害和治理谐波的基本概念谐波频率是基波频率的整倍数，任何周期性非正弦波都可以分解为含有基波频率和一系列为基波倍数的谐波的正弦波分量。
一般地讲，奇次谐波引起的危害比偶次谐波更多更大。
在平衡的三相系统中，由于对称关系，偶次谐波已经被消除了，只有奇次谐波存在。
对于三相整流负载，出现的谐波电流是6n±1次谐波，例如5、7、11、13、17、19等。
变频器主要产生5、7次谐波。
频率为基波非整数倍的分量称为间谐波，有时候也将低于基波的间谐波称为次谐波。
基波与3次谐波、5次谐波的波形图如图1、图2所示。
图1 基波与3次谐波的波形图图2 基波与5次谐波的波形图谐波的产生（1）具有铁磁饱和特性的铁心设备主要为变压器、电抗器等，此种设备产生的谐波较少。
理论上，变压器正常运行时，本身不产生谐波，但是变压器磁通达到饱和时，主要会产生3次谐波。
（2）以电弧为工作介质的设备如气体放电灯、交流弧焊机、炼钢电弧炉等。
这类负荷谐波含量大，且有低次、偶次谐波。
（3）以电子元件为基础的开关电源设备如整流器、逆变器、变频器、相控调速和调压装置、大容量的晶闸管可控开关设备等。
（4）不间断电源系统（UPS）大功率UPS是通信电源系统中主要的谐波源，采用可控硅整流是UPS产生谐波的主要原因。
UPS生产厂家提供的谐波指标通常是满载输出时的数据，而实际情况中UPS不可能运行在满载状态下。
谐波的危害（1）谐波对系统的普遍影响首先，谐波会增加设备的铜耗、铁耗和介质损耗进而加剧热应力，从而运行中需要降低设备的额定出力。
其次，谐波还可以使电压峰值增大，若忽略相位差，则峰值电压上升的标幺值就等于电压峰值系数，这种电压升高会导致绝缘应力升高，最终有可能使电缆绝缘击穿。
最后，谐波还会引起负载设备损坏（这里负载设备损坏广义的定义为由电压畸变引起的任何设备故障或工作不正常），并缩短设备寿命。
另外，3倍数次谐波即使在负载平衡的情况下也会使中性线带电流，并且此电流有可能等于甚至大于相电流。
电力系统中的谐波治理
电力系统中的谐波治理电力系统中的谐波是指频率为基波频率的整数倍的电压或电流的波动。
它们可能是由非线性负载引起的，如电脑、UPS、LED照明、变频器、电动机等。
谐波不仅会影响电力系统的稳定性和电能质量，还会给设备带来潜在的损害。
因此，对电力系统中的谐波进行治理至关重要。
在进行谐波治理之前，需要先了解谐波的特性。
谐波的主要特性包括：频率、振幅、相位、波形和谐波总畸变率（THD）。
其中，THD是指总谐波含量与基波电压或电流的比值。
THD越高，电能质量越差，设备受到的影响也越大。
治理谐波的方法主要包括：被动治理和主动治理。
被动治理是通过安装谐波滤波器等被动元件来限制谐波传播，从而达到治理的目的。
主动治理则是通过控制非线性负载，减少谐波的产生。
被动治理不仅可以减少谐波对电网的影响，还能够提高设备的寿命和可靠性。
但是，被动治理有其局限性，比如无法处理谐波产生的根本问题。
主动治理则可以从根本上解决谐波产生的问题，但成本较高，需要配备高度控制的设备。
被动治理中最常见的方法是安装滤波器，如谐波停波器、谐波抑制器等。
谐波停波器是一种被动电子设备，它可以用来过滤电路中的谐波。
谐波停波器主要由电感、电容和电阻等元件组成，其作用是消除电路中的高频噪声。
谐波抑制器是一种被动元件，它可以消除电力系统中谐波对设备的影响。
谐波抑制器主要由电感、电容和电阻等元件组成。
主动治理主要有以下几个方面：调整电脑、LED照明、UPS等非线性负载的工作状态；使用有源滤波器和多电平变频器等技术；使用LCL型滤波器等，从而控制谐波的产生和分布。
调整非线性负载的工作状态，可以减少谐波的产生，从而降低谐波的总畸变率。
有源滤波器可以根据实际需要自动选择不同的滤波器参数，从而达到滤波的目的。
多电平变频器可以产生多种不同频率的电压，从而控制谐波的产生和分布。
LCL型滤波器则可以限制谐波的传播，从而提高电能质量和设备的寿命。
在电力系统中，谐波治理需要遵循以下几个原则：首先，应尽可能采取前端控制措施，控制接入电网的非线性负载；其次，应优先考虑被动治理措施，如安装谐波滤波器等；最后，如果被动治理无法满足要求，应考虑采用主动治理措施。
谐波的产生原因和治理方式
谐波的产生原因和治理方式供电系统中的谐波在供电系统中谐波电流的出现已经有许多年了。
过去，谐波电流是由电气化铁路和工业的直流调速传动装置所用的，由交流变换为直流电的水银整流器所产生的。
近年来，产生谐波的设备类型及数量均已剧增，并将继续增长。
所以，我们必须很慎重地考虑谐波和它的不良影响，以及如何将不良影响减少到最小。
1 谐波的产生在理想的干净供电系统中，电流和电压都是正弦波的。
在只含线性元件(电阻、电感及电容)的简单电路里，流过的电流与施加的电压成正比，流过的电流是正弦波。
在实际的供电系统中，由于有非线性负荷的存在，当电流流过与所加电压不呈线性关系的负荷时，就形成非正弦电流。
任何周期性波形均可分解为一个基频正弦波加上许多谐波频率的正弦波。
谐波频率是基频的整倍数，例如基频为50Hz，二次谐波为100Hz，三次谐波则为150Hz。
因此畸变的电流波形可能有二次谐波、三次谐波……可能直到第三十次谐波组成。
2 产生谐波的设备类型所有的非线性负荷都能产生谐波电流，产生谐波的设备类型有：开关模式电源(SMPS)、电子荧火灯镇流器、调速传动装置、不间断电源(UPS)、磁性铁芯设备及某些家用电器如电视机等。
(1)开关模式电源(SMPS)：大多数的现代电子设备都使用开关模式电源(SMPS)。
它们和老式的设备不同，它们已将传统的降压器和整流器替换成由电源直接经可控制的整流器件去给存贮电容器充电，然后用一种和所需的输出电压及电流相适合的方法输出所需的直流电流。
这对于设备制造厂的好处是使用器件的尺寸、价格及重量均可大幅度地降低，它的缺点是不管它是哪一种型号，它都不能从电源汲取连续的电流，而只能汲取脉冲电流。
此脉冲电流含有大量的三次及高次谐波的分量。
(2)电子荧光灯镇流器：电子荧光灯镇流器近年被大量采用。
它的优点是在工作于高频时可显著提高灯管的效率，而其缺点是其逆变器在电源电流中产生谐波和电气噪声。
使用带有功率因数校正的型号产品可减少谐波，但成本昂贵。
谐波治理方法
谐波治理方法1、谐波治理原则。
通过分析，对通信、信号设备造成干扰的谐波主要来自牵引负荷，而铁路10kv 电力供电设计多采用27.5/10kv供电方式，选择谐波干扰小的电源作为主供电源会降低安全风险。
但当地方电力系统检修时，或地方电源因居民用电导致谐波上升时，仍会干扰信号、通信供电电源的质量，所以改变设计方法，并不能解决此问题。
从供电的电源集中整治，然后供给相应的负荷，也不经济，固需要解决的容量太大，且即便是集中解决，从供电的角度讲，电源也并非单独供给通信、信号，目前的生产、生活设备大量采用了变频设备，如地热井水泵恒转矩变频供电装置，变频空调，电磁炉，炊事机械等等，也会产生大量的谐波，进而干扰通信、信号电源的质量，所以，大的方案就是通信信号根据设备的重要程度和对谐波要求的高低，来选择小容量的谐波治理设备，才能达到既经济又安全的效果。
各车站的通信、信号设备，其总功率一般不超过40kvA，治理相对容易。
2、谐波治理方法。
采用交—直—交系统进行隔离，此方法在国外早有使用，我也曾在朔黄线三汲、段庄两个分区所进行试验。
采用进口交—直—交，通过改变蓄电池的容量，还可满足因利用下雨导致10kv电源线供电中断而引起的行车干扰。
如2013年8月4日，朔黄线肃北至太师庄间大面积树木倒伏，导致贯通、自闭全部中断，影响行车近2小时，如果采用交—直—交逆变电源，在电池容量允许的情况下，就不会影响通信、信号的供电，不仅解决了谐波问题，还解决了供电中断对行车的影响，是一个一举双得的好事。
3、谐波治理措施。
3.1采用无源滤波器滤波。
日常采用的滤波治理方法，其中一种方法就是采用无源滤波装置，即所谓LC滤波器，主要由滤波电容器、电抗器和电阻器组成。
其与谐波源关联，除了起滤波作用外，还兼顾无功补偿的需要。
这种滤波器最早出现，具有结构简单，投资少的特点，运行可靠性高，所以运行费用较低，应用较为广泛。
但也存在一些问题，如当系统结构或参数发生变化或滤波器本身参数变化时，滤波器可能产生谐波放大，而且这种滤波器对电压波动负序等不能综合治理。
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一、概述：1、无功补偿的意义1、补偿无功功率可以添加电网中有功功率的比例常数2、增加发供、电设备的设计容量，增加投资，例如当功率因cosΦ=0.8添加到cos4=0.95时，装1Kvar电容器可节省设备容量0.52KV A；反之，添加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，应充沛思索无功补偿，便可以增加设计容量，从而增加投资。
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那么cosΦ>cosΦ，所以提高功率因数后，线损率也下降了.增加设计容量，增加投资，添加电网中有功功率的保送比例，以及降低线损都直接决议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目的规划、实施无功补偿势在必行。
2、谐波管理的意义1、谐波的发生近年来，电力电子装置运用日益普遍，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，它在消费进程中肯定会发生较大的谐波，且功率因数达不到0.9的要求。
变频装置是三相桥式，整流后是6脉动的，依据谐波实际剖析，它发生的特征谐波为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：I h=I1/h。
变频装置在额外运转时，发生的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，但实践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，但由于高压侧短路容量较小，其阻抗相对较大，故对谐波电压含有率及高压侧波形畸变率影响较大。
谐波治理措施及谐波电流计算的经验公式
谐波治理措施及谐波电流计算的经验公式摘要：文章通过分析谐波产生的原因，引出了适用于火电发电厂消除谐波危害的有效措施，即有源电力滤波器（apf），并且提出了计算谐波电流的经验公式，使得apf的选择更加合理，从而更有效地减小谐波的危害。
abstract： this article leads to effective measure for eliminating harm of harmonics from thermal power plant which is active power filter （apf） by analyzing how harmonics are produced. and， this article provides emprical formula which makes choice for apf more reasonable， accordingly reduces harm of harmonics.关键词：谐波；有源电力滤波器（apf）；谐波电流key words： harmonics；active power filter （apf）；harmonic current中图分类号：th132.43 文献标识码：a 文章编号：1006-4311（2013）11-0026-020 引言谐波是现代电子的副产品，当大量个人计算机（单相负荷）、ups、变频设备或能够将交流转换成直流的电子设备使用时，就产生了大量谐波。
随着现代科学技术的不断发展，和国家节能减排工作的深入推进，火力发电厂的厂用电设备越来越多的用到变频装置，且单机容量较大，这类非线性负载会产生大量谐波电流，并进入厂用电系统，对系统内各种用电设备包括变压器、电动机、电缆等均会造成不同程度的危害，因此消除或抑制谐波危害就显得十分必要。
1 谐波的定义、产生的机理及危害1.1 谐波的定义谐波是具有50hz整数倍频率的周波的组成部分，其频率是基波频率的倍数。
船厂谐波治理方案
船厂谐波治理方案引言船厂是一个重要的制造行业，船舶的制造和维护工作对于保障国家经济和国防安全具有重要意义。
然而，在船厂的运行中，谐波问题成为了一个普遍存在的挑战。
谐波会导致船舶设备的损坏，影响工作效率，甚至对工人的健康产生不良影响。
因此，船厂需要制定一套有效的谐波治理方案，以解决这个问题。
本文将介绍船厂谐波问题的原因、现状以及提出一套可行的谐波治理方案，帮助船厂进行谐波问题的预防和处理，提高生产效率和工作环境质量。
谐波问题的原因电力系统问题船厂中大量使用电力设备，如果电力系统存在问题，就会导致谐波问题的产生。
常见的电力系统问题包括：1.非线性负载：如电子设备、变频器等非线性负载会产生谐波；2.电力变压器过载：电力变压器过载会增加谐波的产生；3.不合理的电力系统设计：电力系统的设计不合理也会导致谐波问题。
设备问题船厂中的设备使用频繁，如果设备存在问题，例如电机的绝缘老化、机械装置的松动等，也会导致谐波问题的发生。
外部供电问题船厂往往需要从外部供电，不稳定的外部电力供应也是谐波问题的一个原因。
谐波问题的现状谐波问题的现状主要体现在以下方面：1.电力设备频繁损坏：船厂中的电力设备经常发生损坏，需要频繁更换和维修；2.工作效率低下：谐波问题会影响工作效率，增加了生产周期和成本；3.工人健康受损：谐波问题可能对工人的健康产生不利影响，例如引发头痛、眩晕等症状。
谐波治理方案为了解决船厂的谐波问题，我们提出以下谐波治理方案：1. 电力系统优化优化电力系统是解决谐波问题的首要任务。
可以采取以下措施：•安装谐波滤波器：谐波滤波器可以有效降低谐波；•进行电力系统检测：定期对船厂的电力系统进行检测和维护，及时发现问题并解决；•优化电力系统设计：合理设计电力系统，减少谐波的产生。
2. 设备维护与升级良好的设备维护和及时的升级也是解决谐波问题的重要措施。
需要做到：•定期检查设备：定期对船厂的设备进行检查和维护，及时发现并修复问题；•设备升级：对老化或存在问题的设备进行升级，采用低谐波设备替代。
目前常用的谐波治理的方法
目前常用的谐波治理的方法
首先，振动源消除法是通过改变设备的电气参数或结构参数，来抑制
或消除设备产生的谐波。
例如，通过改变幅值或相位，或者通过增加阻尼
来减少振动源产生的谐波。
其次，谐波滤波法是通过在电网中增加谐波滤波器来消除谐波。
谐波
滤波器通常由串联的电感和并联的电容组成，可以选择性地过滤掉特定频
率的谐波。
再次，变压器抗谐波处理法是通过在变压器的次级侧或高压侧增加谐
波处理设备，例如谐波滤波器或谐波消除器，来抑制或消除谐波。
另外，有源谐波抑制法是通过在电网中增加有源谐波抑制装置来消除
谐波。
有源谐波抑制装置可以根据实时的谐波电流信息，发出与谐波电流
相反相位的电流，从而相消谐波。
此外，谐波电流注入法是通过在电网中注入一个与谐波相同频率但反
相的电流，从而抵消谐波电流。
还有一种方法是谐波发生器消除法，即通过在电网上增加一个与谐波
相同频率但反相的谐波发生器，来抵消谐波。
最后，无功滤波器抑制法是通过在电网中增加无功滤波器来抑制谐波。
无功滤波器可以通过控制电流的幅值和相位来抑制谐波。
总结起来，目前常用的谐波治理方法包括振动源消除法、谐波滤波法、变压器抗谐波处理法、有源谐波抑制法、谐波电流注入法、谐波发生器消
除法以及无功滤波器抑制法等。
这些方法可以根据具体情况选择合适的方
法来抑制或消除谐波，以确保电网的稳定运行。
谐波治理技术的现状及其发展趋势
谐波治理技术的现状及其发展趋势摘要：从有源谐波治理、无源谐波治理两个角度，对传统的谐波治理技术进行了简单的介绍，并对无源谐波治理中的各类谐波探测、谐波控制等方法进行了分析与比较；同时，对目前谐波处理技术的最新发展进行了综述，并对今后的发展方向进行了展望。
在用电的4个环节都有可能产生谐波，但主要谐波源还是来自用电环节，谐波问题不但会增加额外的损失，然后会使设备的温度变得更高，这样就会使设备工作的效率和利用率得到大大的降低，还会对用电的保护装置的工作产生极大的影响，对通信系统的正常工作造成了干扰。
关键词：谐波治理技术；发展趋势；电能质量引言为改善电网电能质量，降低谐波污染，无源滤波器结构简单，成本低廉，但其不足之处在于，其滤波特性受电网阻抗等因素影响较大，在20世纪70年代中，随着 APF的提出，使得 APF的谐波治理进入了一个新的发展时期。
从上个世纪八十年代后期起，国内对电力系统中的谐波处理的方法和技术进行了更加深入的分析和探讨，并取得了一定的进展。
谐波处理技术可分为有源处理和无源处理两类，前者主要是从谐波源自身对谐波进行抑制；而后者则是通过配置附加的谐波处理设备来进行谐波处理。
1有源谐波处理技术有源谐波治理就是从谐波源自身着手，实现无谐波或者减少其引起的谐波。
对谐波进行有源治理的方法主要有，使用脉宽调制（PWM）技术，并可有效地抑制整流负荷向电网中注入的谐波，提升网侧功率因数。
增大换向设备的相数或脉冲的数目[1]，采用多脉冲整流器、准多脉冲整流器等技术，对换流器组进行改造，或采用具有一定相位偏移角度的换流器组，都能有效地降低谐波。
采用矩阵变换器、四象限变换器等高功率因数变换器，可以有效地降低变换器所引起的谐波。
2谐波处理技术2.1 谐波消除器主动治理主要是通过改善电力电子设备的控制方法来降低其谐波，而被动治理主要是通过加装电能质量治理设备来降低谐波对电网的危害。
当前，电力质量设备主要包括，无源滤波器（PPF），PPF不仅具有对谐波的吸收作用，而且具有对无功的补偿作用。
谐波防治
3）2007年12月27日 13:45:49 F030高压柜跳電，F3主马 达停止运转。原因及故障代碼與F4相同。 高壓供電盤F030顯示故障三相電流為：A相 618 A, B相572 A, C相594 A；接地電流為 55.5A。鑒於高壓盤F031修改參數後， F4 主馬達運行狀況正常，而本次F030以相同 原因跳脫，故將所有主馬達對應之高壓盤 的過流保護設定ANSI Extremely INVERSE 3倍曲線倍數改為20倍曲線倍數。復位後正 常生產。
电容的最大电流过在达到35%就很不错了， 事实上由于高频谐波的影响，使之流入大 量的电流，增加介电质应力。最害怕的就 是共振这种极端的条件了。
谐波的危害
开关误动作。 在整定时要求能够躲过各次谐波，变压器 的合闸涌流，电容投切，大型设备投切等
谐波的危害
保护装置误动作。例如使保护装置不能分 辨三次谐波电流和漏电流。在三次谐波电 流较大时会导致误跳闸。又例如由于谐波 的成分，会使动作力矩反向（负序）。
谐波的危害
电压源型的变频器输出电压的调变台阶较大。二 电平跳变达到母线电压的水平，三电平的跳变达 到母线电压的一半。 较大的dv/dt会影响到电机的绝缘。尤其当线路较 长，由于线路分布电感和分布电容的存在，会使 dv/dt放大，影响电机的绝缘。 所以一般的电机是不能随意充当变频电机的。
谐波的危害
CT (F031) measuring: current supply 500A
198
300 400
201
304--305 404
改善對策：
高壓盤體側將所有主馬達ANSI Extremely INVERSE 3倍曲線倍數改為20倍曲線倍數； 定修期間，檢查並恢復熱軋線電力系統受損的接地線， 緊固DE跨地下室所有高壓櫃及變壓器接地系統電纜。 正在規劃對變壓器及高壓櫃接地電纜端子進行雙螺母 緊固。 目前已安排人力每星期檢查一次熱軋線接地系統。 每天專人檢查電焊機的使用接地情況； 驅動側每日檢查F3、F4、F5、F7主馬達運行波形， 重點監控converter及inverter三相電流是否平衡。到 目前為止未發現任何異常。 公用電力檢查CT、接地系統，並監控波形，目前暫 時未發現問題。
浅谈发电机谐波污染及治理措施
浅谈发电机谐波污染及治理措施在电力系统中，各种谐波分量的存在对电力系统产生了严重的谐波污染，影響了电力系统发电机，继电保护及安全自动装置的正常工作，危害了发电机的安全稳定运行。
因此加强对谐波对继电保护的影响及控制策略的研究具有重要意义。
标签：水电站;谐波污染;治理为充分利用水力资源各地的中小型水电站纷纷自筹资金或以低电价吸引外部资金建设以金属治炼和化工为主的高耗能企业以消耗丰水季节的剩余电能。
由于对这些高耗能企业生产过程中所产生的谐波及其危害的认识不足，兴办的高耗能企业的电力负荷产生的谐波污染，已严重影响到水电站的安全运行。
分析调查中小型水电站谐波污染现状及特点寻找解决谐波污染问题的对策，已成为中小型水电站的当务之急。
一、水电站谐波污染对发电机的危害1、当正弦波电压施加在非线性电路上时，电流就变成非正弦波，非正弦电流在电网阻抗上产生压降，会使电压波形也变为非正弦波。
非正弦波可用傅立叶级数分解，其中频率与工频相同的分量称为基波，频率大于基波的分量称为谐波。
在水电站中，谐波是指多少倍于工频频率的交流电，简称“次”，一般是指从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;超过13次的谐波称高次谐波。
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。
2、对发电机组的危害谐波使变压器的铜耗增大，其中包括电阻损耗、导体中的涡流损耗与导体外部因漏磁通引起的杂散损耗都要增加。
谐波还使变压器的铁耗增大，这主要表现在铁心中的磁滞损耗增加，谐波使电压的波形变得越差，则磁滞损耗越大.3、对发电机组电力电缆的危害由于谐波次数高频率上升，再加之电缆导体截面积越大趋肤效应越明显，从而导致导体的交流电阻增大，使得电缆的允许通过电流减小。
另外，电缆的电阻、系统母线侧及线路感抗与系统串联，提高功率因数用的电容器及线路的容抗与系统并联，在一定数值的电感与电容下可能发生谐振。
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金发科技谐波治理方案文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]金发科技有限公司供电系统谐波治理方案目录1、谐波简介1．1、谐波的基础了解1.谐波：是对周期性交流量进行付立叶级数分解，得到的基波频率大于1的整数倍的频率分量，由于谐波的频率是基波频率的整数倍，也常称它为高次谐波。
2.谐波源：向公网中注入谐波电流或在公网中产生谐波电压的电气设备(分为电流、电压谐波源)3.产生电流谐波源的主要设备：非线性用电设备、变压器、发电机、直流调速装置、中频/高频感应电炉、电流型变频器。
4.产生电压谐波源的设备：交流变频器、UPS/EPS设备谐波电压的产生电压与电流畸变的关系对于每个电流谐波In, 对应该频率的电源阻抗Zsn两端存在谐波电压Un Un=各次谐波畸变 Hn= Un /u1(U1: 基波值)THD (%) =在各次谐波频率下的电源阻抗为电压出现畸变的基本,如果电源阻抗低, 电压畸变就低综上所述：产生电流谐波畸变依赖于负载、产生电压谐波畸变依赖于电源，低的电源阻抗利于谐波电流流向电源, 但同时电压畸变往往也较低。
高电源阻抗阻止谐波电流流向电源, 但电压总畸变往往也较高电源阻抗与总谐波畸变之间的变化是非线性的。
1．2、谐波来源电力系统本身包含的能产生谐波电流的非线性元件主要是变压器的空载电流，交直流换流站的可控硅控制元件，可控硅控制的电容器、电抗器组等。
但是，电力系统谐波更主要来源是各种非线性负荷用户，如各种整流设备、调节设备、电弧炉、轧钢机以及电气拖动设备。
1．3、谐波的危害谐波的危害主要表现为：1、加大线路损耗，使电缆过热，绝缘老化，降低电源效率。
2、使电容器过载发热，加速电容器老化甚至击穿。
3、保护装置的勿动或拒动，导致区域性停电事故。
4、造成电网谐振。
5、影响电动机效率和正常运行，产生震动和噪音，缩短电动机寿命。
6、损坏电网中敏感设备。
7、使电力系统各种测量仪表产生误差。
8、对通讯、电子类设备产生干扰；引起系统故障或失灵。
9、零序谐波导致中性线电流过大，造成中性线发热甚至火灾。
2、现场谐波的测量与分析2．1、国家标准对谐波的要求根据中华人民共和国国家标准《电能质量、公用电网谐波》GB/T14549-93中规定公用电网谐波电压（相电压）、电流限值如下：1）谐波电压限值公用电网谐波电压（相电压）不应超过下表中规定的允许值。
2）谐波电流限值a)公共连接点的全部用户向该点注入的谐波电流分量（方均根值）不应超过下表中规定的允许值。
b)同一公共连接点的每个用户向电网注入的谐波电流允许值按此用户在该点的协议容量与其公共连接点的供电设备容量之比进行分配。
2．2、现场数据测试背景由于现场安装的PM5350仪表具有测量谐波的功能，所以采用先从仪表上判断出谐波含量较大的回路，再使用专业的谐波测量仪器FLUKE表进行详细测量。
现场选取的谐波测量点如下图所示：2．3、谐波测试数据2．3．1、 1#进线柜谐波数据测试1）1#进线三相电流波形由图可见，1#总线上含有谐波电流，并导致总线上的电流发生畸变。
2）1#进线三相电流谐波柱状图由图可见，1#总线上包含3次、5次和7次谐波。
3）1#进线三相电流谐波含量详细数据4)1#进线电压\电流\频率实测值经分析谐波电流的含量如下：现在对1#进线下各回路的谐波含量进行测量和分析。
2．3．2、三台氧化炉变频器动力柜谐波数据测试（数据相似，只测一台）1）氧化炉变频器动力柜谐波含量柱状图由图可知，氧化炉回路中含有大量的谐波，其中5次、7次的谐波含量较大。
2）氧化炉变频器动力柜谐波含量详细数据3）氧化炉变频器动力柜电压\电流\频率实测值经分析，氧化炉变频器动力柜谐波电流的含量如下：2．3．3、 1D5-3驱动系统配电柜回路谐波数据测试1）1D5-3回路谐波含量柱状图由图可知，1D5-3驱动系统配电柜中含有大量的谐波，其中除7次、13次谐波外，各次谐波含量都非常大。
2）1D5-3驱动系统配电柜谐波含量详细数据3) 1D5-3驱动系统配电柜的电压\电流\频率实测值经分析，1D5-3驱动系统配电柜谐波电流含量如下：2．3．4、 1D7-2高温炭化炉动力柜回路谐波数据测试1）1D7-2高温炭化炉动力柜回路谐波含量柱状图由图可知，1D7-2高温炭化炉动力柜回路中含有大量的谐波，其中3次、5次、谐波含量较大。
2）1D7-2高温炭化炉动力柜回路谐波含量详细数据3）1D7-2高温炭化炉动力柜电压\电流\频率的实测值经分析，1D7-2高温炭化炉动力柜电流谐波含量如下所示：2．3．5、 2#进线柜谐波数据测试1）2#进线三相电流波形由图可见，2#总线上含有谐波电流，并导致总线上的电流发生畸变。
2）2#进线三相电流谐波柱状图由图可见，2#总线上包含5次和7次谐波。
3）2#进线三相电流谐波含量详细数据3）2#进线电压\电流\频率实测值经分析，2#进线电流谐波含量如下表所示：现在对2#进线下各回路的谐波含量进行测量和分析。
2．3．6、 2D6-1空压机控制柜回路谐波数据测试1）2D6-1空压机控制柜回路谐波含量柱状图由图可知，2D6-1空压机控制柜回路中含有大量的谐波，且各次谐波含量都非常大。
2）2D6-1空压机控制柜回路谐波含量详细数据3）2D6-1空压机控制柜的电压\电流\频率实测值2．3．7、 2D6-2冷却循环系统回路谐波数据测试1）2D6-2冷却循环系统回路谐波含量柱状图由图可知，2D6-2冷却循环系统回路中含有的谐波，其中5次、7次谐波含量较大。
2）2D6-2冷却循环系统回路谐波含量详细数据3) 2D6-2冷却循环系统回路的电压\电流\频率实测值经分析，2D6-2冷却循环系统回路的电流谐波含量如下所示：2．3．8、 2D6-5消防泵切换箱回路谐波数据测试1）2D6-5消防泵切换箱回路谐波含量柱状图由图可知，2D6-5消防泵切换箱回路中含有大量的谐波，其中5次、7次、11次和13次谐波含量非常大。
2）2D6-5消防泵切换箱回路谐波含量详细数据3）2D6-5消防泵切换箱回路的电压\电流\频率实测值经分析，2D6-5消防泵切换箱回路电流谐波的含量如下所示：总结：从现场测试得到的数据可以看出，所测各回路的谐波含量很大，谐波危害非常大。
由现场的负荷电流不是很大，所以并未表现出大面积的设备损坏，但谐波含量都大大超过国家标准GB/T14549 《电能质量公用电网谐波》所规定的谐波限值，供电系统的电能质量污染程度非常严重，存在极大的安全隐患，必须引起有关部门高度重视，应及时治理。
2．4、谐波测试数据分析及设备选型2．4．1 谐波测试数据分析从表中的数据可以看出，所测各回路的谐波含量都非常大，最有效的方法是需要进行局部补偿加总补偿方式，专门治理，以实现治理效果，保证设备正常运行。
但由于补偿的回路较多，治理的成本较高，考虑到经济性，与用户协商后，选择只在总线处进行总体补偿，从一定程度上治理谐波电流。
又因总线的负荷电流较大，所以所补偿的电流应留有较大的裕度，总结谐波治理方案如下：2．4．2 选型统计表(1)根据补偿电流的大小，选择的有源滤波器的型号如下表所示：（2）有源滤波器电流采集CT选型：（3）塑壳断路器选型：（4）电力电缆选型注：电缆长度需根据现场实际情况而定。
3、谐波治理的意义及价值3．1 谐波治理的意义1、采用合理的和高性价比的滤波方案，消除了主要谐波负载产生的谐波电流，并降低了由谐波电流引起的谐波电压（部分由外部供电线路传入）。
2、避免了由于谐波电流和谐波电压引起的系统内短期和长期电气危害和故障：a)短期：与电容器的谐波放大和谐振，损坏电容器，并引起系统谐波增大和振荡；变压器过载；电缆过载和发热；电动机发热、效率低；对其它配电回路的影响；对控制设备的干扰；电压不平衡导致的故障等等。
b)设备和电缆过载导致的绝缘损坏，引起短路、漏电和火灾隐患；谐波电流和电压导致电气设备的提前老化、降容、损坏而不得不提前更换。
3、保障了配电系统的供电可靠性和连续性，降低了停电带来的损失和风险，有助于提高公司的生产效率和能力。
3．2 谐波治理的价值1、减少损耗，节约电能：谐波电流流经线路、断路器、发电机，特别是变压器，会产生大量的热损耗和铁损耗，导致电能的流失。
所以使用使用有源滤波器滤除谐波电流可以减少损耗，节约电能。
I 变压器损耗变压器损耗分为：铜耗、铁耗、介质损耗、杂散损耗等。
其铁耗又分为磁滞损耗和涡流损耗。
不管分类如何复杂，按性质分只有两类：基本损耗和谐波损耗。
谐波环境下，考虑集肤效应时，导体的各次谐波阻抗为1nr r n = (1)式中，r n 为导体中n 次谐波电流所对应的电阻，Ω；n 为谐波次数。
（1） 变压器的铜耗考虑集肤效应时，根据（1）可得变压器铜耗为⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=∑∑∞=∞=2212121211112112n n n r I n r I nHRI r I r I n （2） 式中，P 为变压器铜耗，W ；n I 各次谐波电流，A ；n=1时，1I 表示基波电流；1r 为变压器绕组基波电阻；n HRI 为各次谐波含量，是指各次谐波电流与基波电流的比值，即表示为n nHRI I I =1后面公式采用都才n HRI 是为了表达方便。
n I 表示谐波电流，1I 表示基波电流。
由式（2）可知，变压器的铜损耗由两部分构成。
第一部分为基本的铜损耗，是由基波电流产生的；第二部分为谐波损耗，它是基波损耗的K 倍∑∞==22n n nHRI K (3)在变压器中，当绕组导线施加畸变电流时，发生第一次集肤效应；绕组磁化变压器铁心后，产生了畸变磁场，又施加在绕组上，在绕组导线上发生第二次集肤效应。
当变压器绕组为△-Y 接线方式时，3n 次零序谐波电流叠加。
变压器的谐波损耗通常归类为杂散损耗，及线圈涡流损耗，它是引起变压器铁心额外发热的重要因素。
在各类电器设备中，谐波电流的附件损耗占基本铜耗的比例，以变压器为较大。
代入数据计算得，谐波损耗为： P=3**21022**3+*5+*7+*9+*11+*13+*15)/23022=即，每小时变压的铜损的电量为。
（2）变压器铁耗铁耗是指发生在铁心中的损耗，铁心被外加励磁磁化，在磁化过程中产生了能量损耗。
铁耗包括磁滞损耗和涡流损耗，它导致变压器和电机效率降低，铁心温度升高，从而限制了出力的提高。
磁滞损耗是由铁心磁化极性的反转造成的，有磁性材料的尺寸和品质、磁通密度的最大值和交流电流的频率决定的。
对于正常范围m 2以下的磁通密度，基波频率下的磁滞损耗为vm h B f P 111ξ= （4）式中，ξ为常数，其值由铁心材料和尺寸决定，通常为2；1f 为交流电流的基波频率；1m B 为磁通密度n 次谐波最大值；ν为指数，其值取决于铁心材料，通常为。