谐波载荷的概念测量三相电抗器的电感
三相电抗器的原理和用途
三相电抗器的原理和用途电力网中所采用的电抗器,实质上是一个无导磁材料的空心线圈。
它可以根据需要布置为垂直、水平和品字形三种装配形式。
在电力系统发生短路时,会产生数值很大的短路电流。
如果不加以限制,要保持电气设备的动态稳定和热稳定是非常困难的。
因此,为了满足某些断路器遮断容量的要求,常在出线断路器处串联电抗器,增大短路阻抗,限制短路电流。
由于采用了电抗器,在发生短路时,电抗器上的电压降较大,所以也起到了维持母线电压水平的作用,使母线上的电压波动较小,保证了非故障线路上的用户电气设备运行的稳定性。
一、电抗器概念电抗器也叫电感器,一个导体通电时就会在其所占据的一定空间范围产生磁场,所以所有能载流的电导体都有一般意义上的感性。
然而通电长直导体的电感较小,所产生的磁场不强,因此实际的电抗器是导线绕成螺线管形式,称空心电抗器;有时为了让这只螺线管具有更大的电感,便在螺线管中插入铁心,称铁心电抗器。
电抗分为感抗和容抗,比拟科学的归类是感抗器〔电感器〕和容抗器〔电容器〕统称为电抗器,然而由于过去先有了电感器,并且被称谓电抗器,所以现在人们所说的电容器就是容抗器,而电抗器专指电感器二、电抗器分类:按构造及冷却介质、按接法、按功能、按用途进展分类。
1 按构造及冷却介质:分为空心式、铁心式、干式、油浸式等,例如干式空心电抗器、干式铁心电抗器、油浸铁心电抗器、油浸空心电抗器、夹持式干式空心电抗器、绕包式干式空心电抗器、水泥电抗器等。
2 按接法:分为并联电抗器和串联电抗器。
3 按功能:分为限流和补偿。
4 按用途:按具体用途细分,例如限流电抗器、滤波电抗器、平波电抗器、功率因数补偿电抗器、串联电抗器、平衡电抗器、接地电抗器、消弧线圈、进线电抗器、出线电抗器、饱和电抗器、自饱和电抗器、可变电抗器〔可调电抗器、可控电抗器〕、轭流电抗器、串联谐振电抗器、并联谐振电抗器等。
电抗器作为无功补偿手段,在电力系统中是不可缺少的。
并联电抗器:发电机满负载试验用的电抗器是并联电抗器的雏型。
电抗器抑制谐波原理
电抗器抑制谐波原理
电抗器抑制谐波原理
电抗器是一种被广泛应用于各种电气系统中的设备,用于抑制谐波。
谐波是电气系统中的一种畸变,它会破坏电气设备的性能并影响电气系统的稳定性。
为了消除谐波、提高电气系统的效率,电抗器被用来抑制谐波。
电抗器是一种有机构的电气设备,它是由线圈、芯片和绝缘材料等组成的。
电抗器通过电感和电容的组合,在电气系统中引入一个特定的阻抗,从而抑制谐波。
电抗器的阻抗值与电气系统的频率成正比,并且它也可以有一个特定的阻抗值。
电抗器的工作原理是利用电感来阻止谐波,电抗是一种电气元件,它可以储存电能,并抵抗电流的变化。
因此,当传输线上电流变化时,电抗器会通过储存一部分电能来抑制谐波。
电抗器有不同的类型和结构,包括单相电抗器、三相电抗器和无铁芯电抗器等。
不同类型的电抗器在电气系统中的应用也有所不同。
在电气系统中,谐波不仅来自于电力电子设备,还可以来自于非线性负荷如电动机和变压器等设备。
因此,电气系统中需要使用电抗器来抑制各种不同类型的谐波。
总的来说,电抗器是电气系统中常用的设备,它可以通过抑制谐波、提高电气设备的性能,并保证电气系统的稳定性。
电抗器的设计和选择应根据电气系统的特定要求进行,以确保其最佳性能。
谐波介绍.ppt
王杰 2011-8-11
内容概要
• 一、谐波的概念及其产生 • 二、谐波的危害 • 三、谐波的治理概念:
国际公认的谐波定义为:“谐波是一 个周期电气量的正弦波分量,其频率为基 波频率的整数倍”。谐波主要由谐波电流 源产生,如电力电子装置、电弧炉、传统 变压器和铁心电抗器等。
谐波治理的意义
• 降低谐波电流,增强带负载能力 • 节能降耗,提高安全运行系数 • 减小集肤效应 • 避免测量误差
thank you!
• 谐波的产生:
在电力系统中谐波产生的根本原因 是由于非线性负载所致。
当电流流经负载时,与所加的电压 不呈线性关系,就形成非正弦电流,即 电路中有谐波产生
二 谐波的危害
谐波的危害大致可概括为以下几点:
• 1产生附加损耗,降低用电效率 • 2影响各种电气设备的正常工作 • 3引发串并联谐振,易造成事故 • 4干扰电气测量仪表计量的准确性 • 5干扰通信系统,降低通信质量
• 各类滤波器的特性图
• 谐波治理的产品
有源滤波器
无源电力滤波器
• 无源与有源的比较:
1、工作原理 2、谐波处理能力 3、频率变化的影响 4、系统阻抗变化的影响 5、负载变化对谐波补偿效果的影响 6、负载增加的影响 7、设备造价 8、应用场合
三 谐波的治理
1、谐波治理的方法 2、谐波治理的产品 3、谐波治理的意义
1、谐波治理的方法
• 无源谐波滤除 滤波电路元件仅由无源元件
(电阻、电容、电感)组成,则称 为无源滤波电路。 • 有源谐波滤除
滤波电路不仅由无源元件,还 由有源元件(双极型管、单极型管、 集成运放)组成,则称为有源滤波 电路。
谐波
1、谐波的含义:供电系统谐波的定义是:对周期性非正弦电量进行傅立叶级数分解,除了得到与电网基波频率相同的分量,还得到一系列大于电网基波频率的分量,这部分电量称为谐波。
谐波频率与基波频率的比值(n=fn/f1)称为谐波次数。
电力系统中有非线性负载时,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。
2、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,流过的电流就是正弦波。
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,例如基波频率为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……直到第三十次谐波组成。
3、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)、电子荧光灯镇流器、调速传动装置、不间断电源(UPS)、磁性铁芯设备(变压器、电机等)及家用电器(如电视机)等。
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,还有种类繁多的照明器具、娱乐设施和家用电器等。
随着电力电子技术的发展,各类电力电子设备,如变频器等在企业的应用越来越广泛,大大提高了企业的生产效率,但变频器工作时会产生大量的谐波电流,谐波电流在电网阻抗上产生压降,会使电压波形也变成非正弦。
这样,连接在同一点的其它设备上,就会被施加了含有谐波成分的非正弦电压,致使一些敏感设备无法正常工作。
目前,谐波问题已经受到全世界的广泛重视,解决谐波问题已经迫在眉睫。
三相谐波功率表
三相谐波功率表引言电能普遍存在于我们生活中的各种用电设备中。
对于电力公司、电力工程师、市民等,都需要对电能进行测量与控制。
三相谐波功率表是一种能够测量电能的仪器,广泛应用于工业、商业和居民的用电领域。
本文将讨论三相谐波功率表的工作原理、特征与应用。
工作原理三相谐波功率表是一种能够同时测量三相电能的仪表。
它的工作原理基于瓦特表(中用来测量某个电路传输能量的电表,也称功率计)和瑜伽表(一种用来测量交流电压、电流的仪表)。
三相谐波功率表包含三部分:热电偶、电流互感器和电压互感器。
这些部分将电流和电压转化成数字信号,然后输入到一个微处理器中。
微处理器使用这些信号来计算实时功率,并将结果显示在数字显示屏上。
这些数字既可实时显示,也可通过串口输出到计算机或其他设备。
特征三相谐波功率表具有许多显著特征:高测量精度三相谐波功率表具有高测量精度。
它能够测量功率、电流、电压和功率因数等参数,其测量准确度可达到0.2%。
易于使用三相谐波功率表易于使用,包括快速安装、设置和操作。
只需将其插入电路中,就可以在短时间内轻松地获得所需的数字显示结果。
宽测量范围三相谐波功率表可在广泛的电气参数范围内测量能量。
它可以测量高达1000 amperes的电流和1000 volts的电压,满足各种需求。
大容量处理三相谐波功率表内置的处理器具有大容量,能够处理多个输入信号,并输出数据到数字显示屏和其他设备。
应用三相谐波功率表被广泛应用于各个行业,从工业到商业再到居民市场。
以下是几个应用场景:工业在制造设备和设备运行的过程中,需要测量功率、电流和电压等电学参数。
三相谐波功率表可以随时测量这些参数并输出结果。
这些仪表被广泛应用于机械、电子和化学生产等行业。
商业商业设施,例如购物中心、酒店、医院以及办公楼等都是高耗能的设备运行场所。
使用三相谐波功率表可以测量这些设施的能耗和功率因数等参数。
这些数据可以帮助管理者了解能源消耗情况并采取相应的措施。
三相电路负载电流谐波检测的原理
三相电路负载电流谐波检测的原理三相电路负载电流谐波检测的原理是通过监测三相电路中负载电流中的谐波成分,来判断电路负载中是否存在电流谐波。
在电力系统中,谐波是指频率是基波频率的整数倍的电压或电流成分。
电力系统中的谐波主要来自非线性负载设备,例如电力电子器件、电力变频器、整流器等。
谐波对电力设备和系统的稳定运行和电力质量产生重要影响,因此对负载电流谐波的检测和分析具有重要意义。
三相电路中的负载电流通常可以表示为基波电流与谐波电流的叠加。
基波电流是电路中频率最低且振幅最大的电流成分,谐波电流是所有频率是基波频率的整数倍的电流成分。
谐波电流的频率通常为50Hz的整数倍,例如第二次谐波为100Hz,第三次谐波为150Hz,以此类推。
三相电路负载电流谐波检测的原理主要涉及以下几个方面。
1.采样与采集:首先需要在三相电路中选择合适的位置进行电流采样。
通常使用电流传感器、电流互感器等设备对负载电流进行无创采样。
采样的电流信号经过滤波和放大等处理后,可以得到负载电流的模拟信号。
2.数字化处理:负载电流的模拟信号需要进行模数转换(A/D转换)后,才能被数字电路处理。
模数转换的精度和采样率对谐波检测的准确性和灵敏度有较大影响。
数字化的负载电流信号可以通过数字滤波器、数字滤波算法等方法进行处理和分析。
3.谐波分析:在数字化处理后,可以对负载电流进行谐波分析。
谐波分析主要包括频率分析和振幅分析。
频率分析用于确定谐波电流的频率成分,振幅分析用于测量谐波电流的振幅大小。
谐波分析可以通过信号处理方法如FFT(快速傅里叶变换)等来实现。
4.谐波特征提取:根据谐波分析结果,可以提取出负载电流谐波的特征参数。
谐波特征可以包括谐波电流的谐波畸变率、总谐波畸变率、谐波电流频谱等。
这些特征参数可以用于分析电力系统的谐波水平、评估电力设备的谐波影响,并作为电力质量监测和控制的依据。
5.比较和判断:将负载电流的谐波特征与预设的阈值进行比较,就可以判断负载电流中是否存在谐波电流。
三相输出电抗器设计与计算题
三相输出电抗器设计与计算题在电力系统中,三相输出电抗器是一种常用的电气设备,用于调节电路中的电流和电压。
本文将介绍三相输出电抗器的设计方法和计算题,以及其在电力系统中的应用。
下面是本店铺为大家精心编写的4篇《三相输出电抗器设计与计算题》,供大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助。
《三相输出电抗器设计与计算题》篇1一、三相输出电抗器的设计方法三相输出电抗器的设计方法主要包括以下两个方面:1. 根据电路参数设计电抗器在设计三相输出电抗器时,需要根据电路中的参数来确定电抗器的参数。
主要包括以下步骤:(1) 计算电路中的电流和电压根据电路中的负荷和电源,计算电路中的电流和电压。
(2) 计算电抗器的电感量和电容量根据电路中的电流和电压,计算电抗器的电感量和电容量。
(3) 选择电抗器的铁心和线圈根据计算得到的电感量和电容量,选择合适的铁心和线圈。
2. 根据实际应用需求设计电抗器在实际应用中,三相输出电抗器的设计还需要考虑其他因素,如尺寸、重量、效率等。
因此,在设计电抗器时,需要根据实际应用需求进行设计。
二、三相输出电抗器的计算题在计算三相输出电抗器时,通常需要考虑以下两个方面:1. 计算电抗器的电感量和电容量在计算电抗器的电感量和电容量时,需要根据电路中的参数进行计算。
具体来说,需要考虑以下因素:(1) 电路中的电流和电压(2) 电抗器的尺寸和形状(3) 电抗器周围的介质2. 计算电抗器的损耗和效率在计算电抗器的损耗和效率时,需要考虑以下因素:(1) 电抗器的电感量和电容量(2) 电流和电压的波形和幅值(3) 电抗器周围的温度和湿度三、三相输出电抗器在电力系统中的应用三相输出电抗器在电力系统中有着广泛的应用,主要包括以下方面:1. 调节电路中的电流和电压三相输出电抗器可以通过调节电路中的电流和电压,实现对电力系统的控制和调节。
2. 抑制电路中的谐波三相输出电抗器可以抑制电路中的谐波,提高电力系统的稳定性和可靠性。
谐波、谐波电流、谐波电压三者的意义与区分
谐波、谐波电流、谐波电压三者的意义与区分电力谐波就是电能中包含的谐波成分,分为谐波电压和谐波电流。
接下来主要为大家介绍一下谐波、谐波电流和谐波电压的概念及区分。
一、谐波谐波是与基波对应的一个概念。
如果有一个频率为f正弦波,那么频率为n f的正弦波就称为f正弦波的n次谐波,而频率为f的正弦波就是基波(含义为基本波形)。
例如:我们的电力电压波形为50HZ的正弦波,那么3次谐波就是150HZ的正弦波,5次谐波就是250HZ的正弦波。
用数学的方法可以证明,任何一个周期性波形都可以分解为基波和谐波。
因此,当电网电压发生畸变时,就表示其中包含了谐波成分。
图1是包含了5次谐波和7次谐波的波形,5次和7次谐波是工业上最典型的两种谐波。
图1含有5次和7次谐波的畸变波形如果谐波成分是电流,就叫谐波电流。
如果谐波成分是电压,就叫谐波电压。
二、谐波电流谐波电流是导致变压器过热、电缆过热、跳闸、无功补偿装置烧毁的主要原因。
三、谐波电压谐波电压是电子设备误动作的主要原因。
在处理电子设备受干扰的问题是,更加关注电子设备接入电网的位置的谐波电压畸变率。
一般要求电压畸变率小于5%。
四、谐波电流和谐波电压的区分谐波电流与谐波电压之间的关系是很多人搞不清楚的概念。
了解他们之间的关系,对于正确解决电能质量问题十分重要,下面对这两者的关系进行讲解。
谐波电流是谐波的根源,谐波电压是谐波电流的产物。
因此,要彻底解决谐波导致的各种问题,就要从控制谐波电流入手。
谐波电压是谐波电流流过线路阻抗时产生的,对于特定的配电系统,谐波电流与谐波电压之间的关系如下(欧姆定律):谐波电压=谐波电流×电网阻抗式中:电网阻抗包括了变压器的阻抗和配电线的阻抗,如图1所示。
图2谐波电压与谐波电流的关系较大的谐波电流并不一定导致较大的谐波电压。
只有当系统阻抗较大时,谐波电流才会产生较大的谐波的谐波电压。
图2(a)中的情况是变压器容量较小(对应阻抗较大)的情况,这时,虽然电流(上图)畸变率并不大(所含的谐波电流成分较小),但是电压(下图)出现严重的畸变。
三相电抗器的互电抗、耦合系数和有效阻抗
三相电抗器的互电抗、耦合系数和有效阻抗下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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3相负载电抗器
三相负载电抗器是一种用于调节和控制电力系统中功率因数的装置。
它通常由电感器组成,用于提供电抗性负载,从而平衡电力系统中的无功功率。
在三相电力系统中,负载电抗器主要用于以下几个方面:
1. 改善功率因数:负载电抗器可以通过提供电抗性负载来改善电力系统的功率因数。
在电力系统中,负载电抗器可以引入无功功率,以平衡系统中的有功功率。
通过控制负载电抗器的接入和断开,可以调整系统的功率因数,减少无功功率的流动,提高系统的效率。
2. 抑制电压波动:负载电抗器可以起到抑制电压波动的作用。
由于电抗器的电感特性,它可以吸收电力系统中的瞬时电压变化,并在负载之间平衡电压波动。
这对于稳定电力系统的电压是至关重要的,尤其是在存在大型电动机等负载设备时。
3. 提高电网稳定性:负载电抗器在电力系统中起到稳定电网的作用。
通过提供电抗性负载,它可以帮助平衡电力系统中的无功功率流动,减少电压和电流的波动。
这有助于提高电力系统的稳定性,减少电力系统中的谐波问题。
需要注意的是,负载电抗器的选择和设计应根据具体的电力系统需求和负载特性进行。
专业的电力工程师可以根据系统的负载需求和电力系统的运行条件,进行负载电抗器的选择、设计和安装,以确保系统的高效运行和稳定性。
谐波
一、谐波的来源“谐波”一词起源于声学。
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。
当时在德谐波波形图国,由于使用静止汞弧变流器而造成了电压、电流波形的畸变。
1945年J.C. Read发表的有关变流器谐波的论文是早期有关谐波研究的经典论文。
[编辑本段]二、谐波的定义谐波(harmonic)定义:谐波是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量,一般是指对周期性的非正弦电量进行傅里叶级数分解,其余大于基波频率的电流产生的电量。
产生的原因:由于正弦电压加压于非线性负载,基波电流发生畸变产生谐波。
主要非线性负载有UPS、开关电源、整流器、变频器、逆变器等。
谐波的危害:降低系统容量如变压器、断路器、电缆等;加速设备老化,缩短设备使用寿命,甚至损坏设备;危害生产安全与稳定;浪费电能等。
谐波的治理:有源电力滤波器是治理谐波的最优产品。
[编辑本段]三、谐波的产生用傅立叶分析原理,能够把非正弦曲线信号分解成基本部分和它的倍数。
在电力系统中,谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。
当电流流经负载时,与所加的电压不呈线性关系,就形成非正弦电流,即电路中有谐波产生。
由于半导体晶闸管的开关操作和二极管、半导体晶闸管的非线性特性,电力系统的某些设备如功率转换器比较大的背离正弦曲线波形。
谐波电流的产生是与功率转换器的脉冲数相关的。
6脉冲设备仅有5、7、11、13、17、19 ….n倍于电网频率。
功率变换器的脉冲数越高,最低次的谐波分量的频率的次数就越高。
其他功率消耗装置,例如荧光灯的电子控制调节器产生大强度的3 次谐波( 150 赫兹)。
在供电网络阻抗( 电阻) 下这样的非正弦曲线电流导致一个非正弦曲线的电压降。
在供电网络阻抗下产生谐波电压的振幅等于相应谐波电流和对应于该电流频率的供电网络阻抗Z的乘积。
次数越高,谐波分量的振幅越低。
只要哪里有谐波源那里就有谐波产生。
也有可能,谐波分量通过供电网络到达用户网络。
电力系统谐波负荷简介及谐波估算
常见负荷
负荷特性
应用行业
含有电弧非 电弧炉 线性设备的 电弧焊机 谐波源 打印机、计算机、 开关电源、荧光灯 系统 晶体生长炉
工作时电极处于短路状态,电 铸造 弧极其不稳定,产生大量的谐 波电流,且谐波频谱含量丰富 汽车、造船 。 单相整流电路(工作于相 现代建筑 电压) 单相斩波电路(工作于线 电压) 光伏组件 通信、金融、轨 道交通、民航、 港口、光伏组件 、充电站、化工 、冶金、烟草、 造船、造纸、煤 矿
含有半导体 非线性电力 电子器件的 UPS、变频器、中 三相整流电路(六脉动整 流) 整流器谐波 频炉、提升机 源
通信、金融、轨 UPS、中频炉、电力 裂相整流电路(常见12脉动整 道交通、冶金、 机车、密炼机 流) 光伏组件、轮胎 注:该表适用于项目设计初期无测试数据的谐波电流估算,如有特殊负荷需单独计量。
采用三相三线制有源电 力滤波器
采用三相三线制有源电 力滤波器 采用三相三线制有源电 力滤波器加升压变压器
荷需单独计量。
谐波含量 按其负荷电流的25%计 算 按其负荷电流的25%计 算 按其负荷电流的30%计 算
谐波次数
力滤波器 采用三相四线制有源电 力滤波器 采用三相三线制有源电 力滤波器
以2、3、4、5 各次谐波随着次 、6、7次谐波 数的增加含量降 为主 低 以3、5、7次 谐波为主 以3、5、7次 谐波为主 各次谐波随着次 数的增加含量降 低 各次谐波随着次 数的增加含量降 低
主回路串接2%~5%的电 抗器,按其负荷电流的 各次谐波随着次 30%计算 以5、7、11、 数的增加含量降 主回路无串接电抗器, 13次谐波为主 低 按其负荷电流的50%计 算 低压系统按其负荷电流 的20%计算 以5、7、11、 11次高于5次和7 高压系统按其负荷电流 13次谐波为主 次 的10%计算
电抗器谐波耐流
电抗器谐波耐流
电抗器谐波耐流是指电抗器在谐波电流的作用下,能够保持正常运行的能力。
电抗器在谐波电流的作用下会产生额外的热量,因此需要具备足够的耐流能力来应对这种情况。
电抗器的谐波耐流能力取决于其制造材料、结构、散热设计等多个因素。
在实际应用中,需要根据电抗器的具体用途和使用环境来确定其谐波耐流能力的要求。
如果电抗器的谐波耐流能力不足,可能会导致设备过热、损坏甚至引发安全事故。
电抗器对电路中电压和电流波形有影响。
电抗器是一种通过改变电流波形来调节电路电感值的元件,对电流的流动产生一定的阻碍作用。
在电路中加入电抗器时,电路的总阻抗增大,从而降低了电流的大小。
因此,电抗器的阻抗大小会直接影响电路中的电流大小。
谐波的定义及测试方法
供电系统谐波的定义是对周期性非正弦电量进行傅立叶级数分解,除了得到与电网基波频率相同的分量,还得到一系列大于电网基波频率的分量,这部分电量称为谐波。
谐波频率与基波频率的比值(n=fn/f1) 称为谐波次数。
电网中有时也存在非整数倍谐波,称为非谐波(Non-harmonics )或分数谐波。
谐波实际上是一种 干扰量,使电网受到“污染”。
目前公司常用测试输入电流谐波的仪器有TEK 系列示波器(可采用WAVESTAR 软件进行谐波分析),测试输出电压谐波的仪器有GW GAD-201G (失真仪)和TEK 系列示波器(可采用WAVESTAR 软件进行谐波分析)。
使用下面的方法计算信号的THD : () ++++++=272625242322211A A A A A A A THD 其中A 1是幅频特性中基波的幅值,而A 2 、A 3、A 4、A 5、……分别是2、3、4、5、……次谐波的幅值。
选取不同数量的谐波分量,可以计算出对应的THD 值。
采用WAVESTAR 软件进行分析可以得到完整谐波分析数据,下图为分析得出的柱型图,从图中可以针对各次谐波异常的状况采取相应的对策进行改善: Harmonic magnitude as a % of the fundamental amplitude0.0%0.7%1.5%2.2%3.0%3.7%4.4%5.2%5.9%6.6%7.4%8.1%Voltage:Current: Ch 1# Harmonics: 20Type: Current Magnitude波峰因数定义为交流信号峰值与有效值之比(峰均比),典型的波峰因数是: 正弦波:1.414;方波: 1;25%的占空比的脉冲:2 。
波峰因数(CREST FACTOR )的概念在UPS 行业是用来衡量UPS 带非线性负载的能力,对线性负载(R LOAD )而言,正弦波电流峰值Ipeak 与均方根值Irms 之比为1.414:1;在非线性负载(RCD LOAD )时,波峰因数则被认定为:在相同的有功功率条件下,非线性负载的电流峰值与非线性负载电流均方根值之比。
三次谐波的电气量
三次谐波的电气量一. 介绍三次谐波是电力系统中常见的一种电气现象。
它在电力系统中的传输和分配中产生的越来越多的关注。
本文将从以下几个方面来全面、详细、完整地探讨三次谐波的电气量。
二. 三次谐波的定义与特点三次谐波是指电力系统中频率为基波频率的三倍的谐波。
对于50Hz的电力系统,三次谐波的频率为150Hz。
三次谐波的特点包括: 1. 三次谐波在电力系统中的分析和处理越来越重要; 2. 三次谐波与系统的谐振造成失真和不稳定。
三. 三次谐波的产生原因三次谐波的产生原因是多方面的,包括以下几种: 1. 非线性负载:非线性负载是电力系统中主要的三次谐波产生源。
例如,电弧炉、可控硅器件等; 2. 谐振条件:当系统的谐振频率接近三次谐波频率时,就会导致三次谐波的增强和产生; 3. 电力系统的电容:电容会导致电流的提前,从而引入三次谐波。
四. 三次谐波的影响三次谐波对电力系统的影响是多方面的,主要包括以下几个方面: 1. 电流和电压的失真:三次谐波会导致电流和电压的失真,降低电力系统的功率因数; 2. 电力设备的加热:三次谐波会导致电力设备中的感性元件(如变压器和电机)发热,降低设备的寿命; 3. 控制系统的误动作:三次谐波可能使控制系统误动作,导致系统不稳定。
五. 三次谐波的测量与分析为了有效地控制和消除三次谐波的影响,需要对其进行测量与分析。
测量与分析过程可以分为以下几个步骤: 1. 选择合适的测量仪器:需要选择具有高精度和快速响应的测量仪器,如数字示波器; 2. 采集电流和电压的波形数据:在实际电力系统中,通过传感器采集电流和电压的波形数据; 3. 计算三次谐波的电气量:通过计算,可以得到三次谐波的电气量,如总谐波电流、谐波失真率等; 4. 分析谐波的来源和影响:通过对谐波数据的分析,可以确定谐波的来源和影响; 5. 提出相应的措施:根据分析结果,采取相应的措施来控制和消除三次谐波的影响。
六. 三次谐波的控制与消除为了减少三次谐波的影响,可以采取以下几种控制与消除措施: 1. 使用滤波器:滤波器是一种常用的控制谐波的设备,可以选择合适的滤波器来减少三次谐波的影响; 2. 控制线路参数:通过合理地设计电力系统的线路参数,如电感和电容的选择,可以降低谐波的产生和传输; 3. 优化负载:通过选择合适的负载设备,如无功补偿装置,可以减少非线性负载引入的三次谐波。
三相电路谐波的检测与建模
三相电路谐波的检测与建模————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:2三相电路谐波的检测与建模邓涛赵旭曹阳徐伦(1.三江学院电工电子实验中心,江苏南京 2100122.三江学院电气及其自动化工程学院,江苏南京 210012)摘要:电力电子技术的快速发展,对纯净电网的要求越来越高。
谐波作为影响电网质量最主要的因数之一,对谐波的检测也就非常重要。
笔者以瞬时无功功率理论为基础,研究用该理论检测谐波的两种重要方法,比较这两种方法的优缺点,确定一种最适合的检测方法,建立仿真模型。
关键词:谐波;无功功率;建模;仿真一、引言电能质量监测是智能电网的重要基础之一,谐波问题是电能质量中的一个重要问题。
国家有关部门非常重视对电力系统谐波畸变的监测,电力系统、电力电子、电动机、供配电等专业和所有涉及电力电子应用的工业部门都把谐波干扰及其分析处理作为重要技术课题。
八十年代日本学者赤木泰文提出了瞬时无功功率理论,该理论认为通过分离出三相电流中的有功电流和无功电流可以实现谐波电流的检测,此方法具有很好的实时性;该理论还衍生出若干谐波的数学模型检测方法。
本文采用仿真软件MATLAB(MATLAB R2014a)中的SIMULINK模块,根据检测方法的数学模型调用相应的功能模块,构成仿真模型。
二、电网中的谐波检测(一) 谐波的产生大量非线性设备(包括UPS、开关电源、整流器、变频器、逆变器等)和传统变压器、铁芯电抗器等的广泛使用,使电网中产生了谐波。
—————————收稿日期:2016-04-01作者简介:邓涛(1993-)学生电气与自动化工程学院研究方向:电气工程及其自动化赵旭(1994-)学生电气与自动化工程学院研究方向:电气工程及其自动化曹阳(1995-)学生电气与自动化工程学院研究方向:电气工程及其自动化34 (二) 谐波的危害(1)会引起过负荷和发热; (2)增加介质应力和过电压;(3)危害保护控制设备性能、干扰其正常工作。
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谐波载荷的概念测量三相电抗器的电感
谐波通常由任何利用电容器的设备,VFD和大量单相设备产生。
您可能需要安装功率因数校正以从您的发电机中获得最佳效果,这些电容器也会产生谐波。
与故障不同,产生的谐波不太可能使设备断路器跳闸,从而影响电源系统。
它引起电压窦波中的波纹,实际上产生的一个效应是导致点蚀的高电压尖峰,这些尖峰持续时间短,因此不会将断路器加热到足以脱扣。
最简单的方法是在发电机和负载之间安装谐波滤波器。
谐波滤波器只是一个1:1的变压器。
由于这些尖峰持续时间短,所以他们不应该从负载过渡到供应。
谐波负载一件事情真的很好 - 它们会扭曲波形。
电压谐波使电压波形失真; 电流谐波使电流波形失真。
任何一种类型可能出现为振荡幅度和/或变化频率。
变频驱动
连接到配电系统的几乎所有的一切都将看到扭曲的波形 - 即使是小谐波含量,一些事情也会受到相当明显的影响,而另一些则可以忽略低电平效应。
请务必注意:每个应用程序/设备对于什么构成“低级”都有不同的想法。
发电机组的电气部分只是连接到您的网络的许多项目之一。
还有变压器,电缆,保护装置,其他“负载”装置,电源,灯具等。
所有的“电气波形”以一种或另一种方式“看” - 不符合“正常”定义的东西通常会导致设备的过程跳闸或损坏。
如果您的标准频率为50 Hz或60 Hz,则根据失真类型,谐波使第n次的特定波形失真,可能为3,7或9。
它们可能是由于开关设备,UPS或其他区域的其他设备,消除此问题的最佳方法是使用带宽过滤器,如今,大多数面板都是VFD驱动的,并且内置了过滤器。
谐波负载是使谐波电流向源极注入的负载。
一个VFD是一个典型的例子。
大多数VFD产生60 Hz的奇次谐波,从第5(300 Hz,400 Hz等)开始。
如果在VFD的输入端放置示波器(测量电流),则不会看到预期的60 Hz波形。
相反,您会看到由于添加了这些不需要的频率而导致的当前失真。
产生的波形通常看起来像兔耳朵。
电流失真的原因是因为VFD是开关器件。
“负载”正在以非常高的频率开启和关闭。
想象一下,在400 Hz的条件下打开和关闭烤箱。
您的服务面板中您绝对会看到一个400 Hz的组件。
它有什么作用?它不符合感性负载。
感应负载适用于50/60 Hz。
电感的阻抗随频率而下降。
较高的频率电流导致加热。
根据频率,它也会导致循环电流。
这是测量近似电感的合理实用方法。
但是需要注意一下几点:
一、实际上正在测量的阻抗幅度,其中包括阻抗的电阻和电感分量(但电阻分量与电感分量相比可能较小)。
二、假设使用真有效值测量仪来测量电流和电压,阻抗估计将受到您的变电所出现的谐波电压的影响,而这些谐波电压又将来自您的交流电源以及变压器中的任何非线性(但是这两者都可能很小,所以它们不应该对测量有太大的影响)。
还可以通过测量电感的电阻,并从测量中移除该组件来补偿。
电阻可能太低,无法用欧姆表轻松测量;相反,电感与AC断开,采取恒流的台式直流电源,并通过电感迫使一对直流电流,并测量电感上的直流电流和直流电压,这将告诉我们电感器的电阻在几毫欧以内。
如果还想知道精确的电感阻抗,可以使用纯正弦电压,或者将未知电感与已知值的精密电容并联(或串联),并测量谐振峰值的频率。
为什么要使用限流断路器?这些断路器是否可以应用于比额定功率更高的短路电流?目前这些破碎机应该使用的范围是甚么,为什么?为什么一些制造商提供他们,而其他制造商没有,或者也许他们只是调用它不同?
限流断路器具有限流特性。
也就是说,可以将峰值表观故障电流降低到较小的值,并在不到半个周期的时间内隔离故障。
限流断路器它们不能中断高于其铭牌短路额定值的电流。
150A和250A的断路器框架额定值倾向于具有最佳的限流特性。
大约600A框架断路器可以是限流电流,但不能作为较小的电流限制。
额定值为800A及更高的断路器并非限流。
开发了一些限流断路器,以获得比以前在较老的非限流设计中更高的中断额定值。
电流限制阈值通常大于10kA。
限流断路器用于保护靠近电源(变电站)的负载。
其他应用是级联的,以便在安装中获得断路器限流能力的经济效益。
保险丝也是限流器而且便宜。