电流谐波PWHD计算
谐波相关定义以及谐波失真因数相关定义
谐波的相关定义以及谐波失真因数的相关定义
随着变频技术的发展，各种环境下的谐波也是越来越复杂。
了解谐波必须对谐波相关的定义有所了解，本文对谐波的相关定义以及谐波失真因数的相关定义进行简介。
一、与谐波相关的定义
1.谐波频率fn
谐波频率是大小等于电源频率（基波频率）的整数倍的频率；
2.谐波阶数n
谐波频率与电源频率的整数比；
3.谐波分量的均方根值
进行非正弦波波形分析时，某一谐波频率下的分量的均方根值；
4.谐波群的均方根值
时间窗内某一谐波的均方根值与其相邻的频谱分量之和的平方根，从而得到相邻频谱的能量部分与该谐波的能量部分之和。
5.间谐波分量
周期量中具有间谐波频率的正弦分量。
二、与谐波失真因数相关的定义
1.总谐波失真THD
THD：某一指定阶数（H）之前所有谐波分量（Gn）之和的均方根
值与基波分量（G1）的均方根值之比；
2.谐波群总谐波失真THDG
THDG：谐谐波失真因数波群（g）的均方根值与基波有关的波群的均方根值之比；
3.子群总谐波失真THDS
THDS：谐波子群（sg）的均方根值与基波有关的子波群的均方根值之比；
4.部分加权谐波失真PWHD
PWHD：通过某一组选定的、具有较高阶数的谐波的阶数进行加权的均方根值与基波的均方根值之比；。
大容量变流设备谐波的产生和一种计算方法
大容量变流设备谐波的产生和一种谐波计算方法理想的三相供电系统中，流过的电流与施加的电压成正比，电流和电压都是正弦波。
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，波形将发生畸变，周期性非正弦波形可通过傅立叶级数分解为一个基频正弦波加上许多谐波频率的正弦波。
在公共电网中主要的谐波源是有：电解、电镀行业和轨道交通系统的直流电源、风机和水泵变频调速装置、交流调压设备、电弧炉等，以及家用电器、电子办公设备和气体放电灯等非线性设备。
电网中的谐波使电能的产生、传输和利用效率降低，增加传输线路和电气设备的附加损耗，产生振动和噪声，并加快绝缘老化；谐波可引起电力系统局部发生谐振，使谐波放大，造成电容器等设备烧毁；使继电保护可能误动和拒动；还会对通信系统和电子设备的工作产生干扰。
为减少谐波的危害，GB/T 14549-93对用户注入公共电网中的谐波进行了规定，若超出规定的谐波限值，用户应对谐波采取相应的治理措施。
本文主要针对大容量变流装置产生的谐波进行计算分析，可作为设计时谐波评测和谐波治理的重要依据之一。
通常公共电网电压的波形畸变都很小，故以下的计算假定电源电压波形均为正弦波。
一、 忽略换相过程和直流侧电流脉动的情况忽略换相过程即假定交流侧的电抗为0，忽略直流侧电流脉动即假定直流侧电感无穷大，直流电流为理想恒定值。
1. 三相桥式整流电路以a 相电流为例，如图1所示，将电流负、正两半波之间的中点作为时间零点进行傅立叶分界，则有()t n n I t I t t t t t t t I i k n k d d d a ωπωπωωωωωωωπsin 1162sin 62]19sin 19117sin 17113sin 13111sin 1117sin 715sin 51[sin 3216⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯+⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯=+--++--=∑∞±=基波和各次谐波的有效值分别为dI I π61=和dnI n I π6=，谐波含量nI I n 11=。
谐波计算说明
丹佛斯变频器谐波计算说明前言由于变频器整流部分的非线性和波形的非正弦性, 变频器电源侧的电流不仅含有基波, 还包含丰富的谐波. 丹佛斯变频器内置双直流电抗器, 使变频器谐波幅度大为降低. 如果要进一步降低谐波, 丹佛斯可提供高级谐波滤波器AHF.公用电网对谐波的限制我们依据1993年颁布的国家标准GB/T14549-1993 <<电能质量 公用电网谐波>>. 该标准适用于交流额定频率为50Hz, 标称电压110Kv 及以下的公用电网.允许的电网电压畸变率H 次谐波电压含有率HRUh 定义为HRUh =%1001⨯U Uh式中 Uh - h 次谐波电压 U1 - 基波电压HRUh 也可按下式计算:UnZhIhHRUh 103=(%)式中 Ih - h 次谐波电流(A) Un - 电网标称电压(Kv)Zh – 系统对h 次谐波电流的阻抗(Ω)系统对h 次谐波电流的阻抗Zh 可按下式估算:KnS hU Zh 2=式中 Sk 为公共连接点的三相短路容量(MVA)电压总谐波畸变率%1001⨯=U U THD hu H U - 谐波电压含量, ∑=2hH UU允许用户注入电网的谐波电流两个谐波源的同次谐波电流在一条线路的同一相上叠加时, 合成的谐波电流Ih:h h h h h h I I I I I θcos 2212221++=式中 1h I 谐波源1的h 次谐波电流 2h I 谐波源2的h 次谐波电流h θ 两谐波源的h 次谐波电流之间的相位差如果相位差未知, 则可估算 h h K θcos 2=的值变频器网侧谐波电流次数 h = 1±km , k 为正整数, m 为整流器整流脉波数.变频器网侧谐波电流的谐波含量变频器中整流器的负载是电容-电阻性质, 内置直流电抗器后特性更复杂. 轻载时电流有可能不连续, 因此理论计算比较复杂. 丹佛斯公司根据变频器的数学模型编制了MCT31计算软件. 该软件根据不同的系统参数提供了丰富的计算功能.丹佛斯的解决方案丹佛斯AHF 005 和AHF 010 是与传统谐波陷波滤波器不同的高级谐波滤波器。
谐波含量等计算公式
谐拨含量:借助傅立叶级数分解法．．．．．．．．求出每周波内各次谐拨含量。
按公式(2）,计算每周波电压有效值j u 。
∑==n i i j u n u 121 a) 总谐波含量： 总谐波含量的百分数=%100)()()1(2)1(2⨯-j j j u u u ,式中)1(j u ——波形中的基波含量。
b) 单次谐波含量=)50~2(%,100)1()(=⨯k u u j k j偏离系数:求出每周波的基波电压)1(j u ,并在其周波各采样点上将采样点上,将采样点上采样电压与其对应点的基波电压进行比较，取其最大偏差值,则偏差系数=%100)1(⨯∆j ju u 。
uj ∆——每周波各采样点上采样电压与其对应点的基波电压之间的最大偏差值)1(jp u ——每周波基波电压的峰值对数个周波的偏离系数进行比较，取其最大值。
电压调制：测取稳态时各周波的正负半波连续最大的三点电压采样值,按抛物线 插值法求出其峰值,至少采集一秒钟，共采集N 个周波。
按下述规定求取调制参数值:电压调制参数的测试,应在电压波形的正负半波中进行，取其最大值。
电压调制量为至少一秒钟（N 个周波)同向峰值的最大与最小之差。
电压调制量=min max ][][jp jp u u -m ax ][jp u ——N 周波中同向峰值电压最大值m in ][jp u ——N 周波中同向峰值电压最小值波峰系数:每波电压有效值j u ,以同一周波内连续最大的三个电压采样值，按抛物线插值法．．．．．．求出其峰值电压jp u ，按公式(6)计算其波峰系数：j jpu u F = ,jp u ——每周波的峰值电压。
∑==m j j u m u 121 ∑==n i i j u n u 121 u ——平均电压有效值ﻩj ——采样周波数（100,~1≥=m m j ) j u ——每周波电压有效值i ——每周波采样点数（50,~1≥=n n i ) i u ——每点电压瞬时值。
谐波计算方法
谐波检测的应用与发展电力是现代人类社会生产与生活不可缺少的一种主要能源形式。
随着电力电子装置的应用日益广泛，电能得到了更加充分的利用。
但电力电子装置带来的谐波问题对电力系统安全、稳定、经济运行构成潜在威胁，给周围电气环境带来了极大影响。
谐波被认为是电网的一大公害，对电力系统谐波问题的研究已被人们逐渐重视。
谐波问题涉及面很广，包括对畸变波形的分析方法、谐波源分析、电网谐波潮流计算、谐波补偿和抑制、谐波限制标准以及谐波测量及在谐波情况下对各种电气量的检测方法等。
谐波检测是谐波问题中的一个重要分支，对抑制谐波有着重要的指导作用，对谐波的分析和测量是电力系统分析和控制中的一项重要工作，是对继电保护、判断故障点和故障类型等工作的重要前提。
准确、实时的检测出电网中瞬态变化的畸变电流、电压，是众多国内外学者致力研究的目标。
常规的谐波测量方法主要有：模拟带通或带阻滤波器测量谐波基于傅里叶变换的谐波测量；基于瞬时无功功率的谐波测量。
但是，各种基本方法在实际运用中均有不同程度局限及缺点。
针对这一问题，在以上各种方法基础上的拓展和改进方法应运而生，本文着重介绍近几年来的一些新兴的谐波测量方法。
改进的傅里叶变换方法傅里叶变换是检测谐波的常用方法，用于检测基波和整数次谐波。
但是傅里叶变换会产生频谱混叠、频谱泄漏和栅栏效应。
怎样减小这些影响是研究的主要任务，通过加适当的窗函数，选择适当的采样频率，或进行插值，尽量将上述影响减到最小。
延长周期法［1］是在补零法的基础上，把在一个采样周期内采到的N 个点扩展任何整数倍。
他的表达式为：与传统的补零法相比，既简化了步骤，又可以获得同样准确或更准确的频谱图。
在达到同样的0.973 5分辨率情况下，测量起来步骤更简洁，而且频谱图更准确。
基于Hanning窗的插值FFT算法［2］基于Hanning窗的电网谐波幅值、频率和相位的显示计算公式：仿真结果证明，应用上述分析结果，电网谐波幅度、频率和相位的估计达到了预期的分析精度。
谐波电流与谐波阻抗的估算1
谐波电流与谐波阻抗的估算工业与建筑电气系统谐波问题之二1 引言谐波电流的估算有时是很困难的，因为影响谐波电流大小的因素很多，例如有功负荷的大小，变流器的类别和控制要求等等，而某些情况，甚至无法估算，例如电弧炉、弧焊机等，这就只有等待设备运行后的谐波测量。
但从下面的分析中可以看出变流器发射的谐波电流还是有一定的规律的。
如果变电所的负荷中，变流设备占了一定的比重，估算出谐波骚扰量和系统阻抗，就可以考虑谐波治理的予案；又如民用建筑中，单相负荷电流若包含有零序谐波成分(3次及3的倍数次谐波)，可能对中性及开关的第4级带来麻烦。
总之，估算可能并不准确，但它是治理谐波的基础。
最近，施耐德公司为了确定谐波电流的大小可提供专用的选型软件，但要选型者提出设备参数。
因此知道估算谐波电流就一定知道所提供的设备参数的用意，即设备参数和谐波电流大小的关系。
2 谐波源分类[1]2.1 工厂设备的低频骚扰概述在讨论谐波源之前，先简述低频传导骚扰源见表1。
表1 低频传导骚扰源一览表2.2 谐波源分类(1) 半导体变流器表2 单相移相调压交流控制器谐波电流ihmax/i1max半导体器件是可控的，例如晶闸管(scr),也可以是不可控，例如二级管，这些变流器又可分为三类，它们有各自单独的谐波发射规律。
l 交流控制器移相调压，输出仍是交流，正弦波被切出一部分，因而输出不是正弦波，有效值随移相角增大而变小，白炽灯调光器，取暖炉和电炊具控制器输出电流。
典型设备如软a启动器，白炽灯调光器，取暧炉和电炊具控制器等，有三相也有单相的，常用电功率器件为晶闸管反并联或双向晶闸管。
另外还有一种是通断调压，输出的每个交流正弦波是完整的，但不足50hz，按比例被切去了一部分周波，例如剩下的周波数若为40hz，则输出电功率为80%，可用于控制电阻炉加热的温度。
输入线电流的谐波成分减少，但50hz附近的间谐波量增加，本文对此不讨论。
l 直流输出用电感滤波的整流桥，从交流侧发射出的谐波具有电流源的性质，也可称为电流型谐波源。
谐波畸变率计算公式
谐波畸变率计算公式
谐波畸变率是指电流或电压信号中含有的谐波信号与基波信号之
比的百分比。
在电力系统中，这通常用来评估交流电的质量，特别是
在高负载或电网故障时。
以下是谐波畸变率的计算公式及其解释：谐波畸变率 = （√（（Irms1² + Irms2² + … + Irmsn²）
/Irms1²）- 1）× 100%
其中，Irms1代表基波电流分量的有效值，Irms2代表第二谐波电
流分量的有效值，以此类推，直到Irmsn代表第n谐波电流分量的有
效值。
这个公式的理解比较简单。
谐波畸变率实际上是通过计算所有谐
波电流分量的平方和与基波电流分量的平方之比得出的。
这个比值再
减去1并乘以100%即可得到百分比的谐波畸变率。
例如，如果一个电路中有一个电流信号，其中基波电流为10安培，第二谐波电流为2安培，第三谐波电流为1安培，那么谐波畸变率就是：
(√（1² + 2²）/1² -1）× 100% = 141.4%
这意味着，由于谐波电流分量的存在，该电路中电流信号的总畸
变率为141.4%，超出了基波电流的10安培。
谐波电流畸变率计算公式
谐波电流畸变率计算公式在咱们的电气世界里，谐波电流畸变率可是个相当重要的概念。
它就像是一把尺子，能帮我们衡量电流中谐波成分的多少。
那到底怎么算出这个谐波电流畸变率呢？这就需要用到特定的公式啦。
谐波电流畸变率的计算公式是：THDi = √（∑（In²））/ I1 ，其中，THDi 表示谐波电流畸变率，In 是第 n 次谐波电流的有效值，而 I1 则是基波电流的有效值。
要真正理解这个公式，咱们先得搞清楚啥是谐波电流。
想象一下，电流就像一条流淌的小河，正常情况下，它应该是平稳顺畅的。
但有时候，会出现一些奇怪的波浪和漩涡，这些就是谐波电流。
它们的出现会让电流变得不那么“乖”，可能会影响到电气设备的正常运行。
我记得有一次，我去一家工厂检修设备。
那台大型机器老是出故障，运转得时好时坏。
经过一番排查，发现问题就出在谐波电流畸变率过高上。
这可把工厂的老板急坏了，毕竟机器一停，生产就耽误了。
我们赶紧用仪器测量了电流数据，然后根据谐波电流畸变率的计算公式，仔细计算分析。
发现是因为周边新接入的一些设备产生了大量谐波，导致整个电路的电流变得不稳定。
找到了问题的根源，解决起来就有方向了。
我们调整了设备的接入方式，还增加了一些滤波装置，终于让谐波电流畸变率降了下来，机器又能欢快地运转啦。
在实际应用中，准确计算谐波电流畸变率非常重要。
比如说在电力系统中，如果谐波电流畸变率过大，会增加线路的损耗，降低电能质量，甚至可能引发电力事故。
而在一些对电能质量要求很高的精密设备中，谐波电流的存在可能会导致测量误差、设备性能下降等问题。
所以啊，掌握好谐波电流畸变率的计算公式，就像是给我们手里多了一把解决电气问题的利器。
无论是工程师在设计电路时，还是技术人员在维护设备时，都能通过这个公式，及时发现问题，保障电力系统的稳定运行。
总之，谐波电流畸变率计算公式虽然看起来有点复杂，但只要我们用心去理解，结合实际情况去运用，就能让它为我们的电气世界带来更多的稳定和可靠。
电流纹波系数
电流纹波系数电流纹波系数是电力系统中电力质量指标之一，它可以代表电力系统中电力电流每度谐波所占比例。
电力系统里的谐波是指频率不是电网基本频率（50HZ或60HZ）的所有有效电流。
谐波的存在会影响电力系统的正常运行，因此电流纹波系数的量化是对电力系统中谐波污染的重要评价指标。
电流纹波系数通常用百分比表示（THD），它是指每度谐波在总有效电流中所占的比例。
当总有效电流为I，所有谐波电流为Ih1+Ih2+...+Ihn，单度谐波的有效电流为Ihi时，电流谐波系数将用下式来定义：THD＝（Ih1+Ih2+...+Ihn）/ I100％，其中Ih1、Ih2、Ihn分别是第一次、第二次、第n次谐波的有效值。
电流的谐波污染主要来源于电力系统中的不规则负载，如非线性负载等，这些负载会产生大量的谐波，从而影响电力系统的正常运行。
因此，测量电力纹波系数主要是为了防止电力系统中谐波污染的发生和发展，并对谐波污染进行有效的监测和控制。
测量电流纹波系数所采用的仪器仪表有多种，例如电动机绕组温度计、频率表、功率质量仪、数据采集器等。
除了仪器仪表外，还可以使用计算机辅助测量，通过计算机来检测、存储和处理数据，进而获取电流纹波系数。
电流纹波系数是一个重要的电力质量参数，其值越低，电力系统中谐波污染就越小。
合理控制电流谐波系数，可以有效保障电力系统的正常运行，保证用电安全性。
同时，降低电流纹波系数还可以提高电力系统的功率因素，减少电网的损耗，从而节约电网运行成本。
因此，在电力系统中，要想降低电流纹波系数，就需要采取有效的预防措施，包括检测不规则负载，控制电力谐波波形，加装电力条件器等。
此外，还可以安装压缩机、调速器等用于控制功率系统中的不规则负载，有效降低电流纹波系数，从而达到节约能源、保护电力系统的目的。
综上所述，电流纹波系数是检测电力系统中谐波污染的重要指标，为了降低电流纹波系数、节约能源和保护电力系统，要通过合理控制电力谐波波形、加装电力条件器、安装调速器等措施，对电力系统中的不规则负载进行有效控制和监督。
谐波电流含量的估算以及有源电力滤波器的应用
谐波电流含量的估算以及有源电力滤波器的应用安科瑞杨澜1、谐波电流估算对于已投运配电网的谐波治理工程，可通过电能质量现场测试，得到配电系统进线和较大容量非线性用电设备的谐波电流发生量以及频谱分布。
对于新建项目，设计阶段电气设计人员不能直接获得荷率取值0.7，I THD 建议取值为25%，代入公式可得3.30625.025.014.037.012502=⨯+⨯⨯⨯=H I （A），建议选择300A 的有源滤波器进行谐波治理。
2、有源电力滤波器ANAPF 系列有源电力滤波器并联在含谐波负载的低压配电系统中，能够对动态变化的谐波电流进行快速实时的跟踪和补偿。
其原理为：ANAPF 系列有源电力滤波器通过CT 采集系统谐波电流，经控制器快速计算并提取各次谐波电流的含量，产生谐波电流指令，通过功率执行器件产生与谐波电流幅值相等方向相反的补偿电流，并注入电力系统中，从而抵消非线性负载所产生的谐波电流。
3、应用场所工业领域港口码头商业中心城市轨道交通医院行业冶金行业城市轨道交通存在大量荧光灯、UPS电源、变频器及软启动装置，均会产生大量谐波，使得电力系统正弦波畸变，电能质量降低。
谐波进行综合治理，给交通安全、顺畅带来保障。
医院行业主要是核磁共振机、CT机等设备会产生大量谐波，大量先进医疗设备对供电电源的谐波质量要求非常高，如果不进行治理，很可能造成检测数据误差大，设备之间干扰不能正常工作，造成严重的医疗事故。
谐波治理后，降低了用电隐患。
冶金行业中大量使用了电弧炉、加热炉、轧机等，这些负载不仅容量大，而且大部分为感性负荷，在不使用无功补偿装置的情况下，功率因数极低，且产生大量畸变的谐波，严重危害电力系统的安全运行和电气设备安全经济地运行。
体育馆、演播中心这类场所，主要就是大量舞台灯光、LED屏幕、高杆灯等设备产生谐波。
使得电能质量变差，及时进行谐波治理可保障设备本身的使用效果，给用电带来保障。
谐波抑制计算方法
谐波抑制计算方法“哎呀，这电怎么老是不稳定呀？”我坐在书桌前，台灯一闪一闪的，让我心里好烦躁。
房间里有点昏暗，书本和文具杂乱地摆在桌上。
我皱着眉头，看着那闪烁的台灯，心里想着这可怎么办才好。
这时，爸爸走了进来。
他看到我苦恼的样子，笑着说：“宝贝，别着急，这可能是谐波在捣乱呢。
爸爸来给你讲讲怎么抑制谐波吧。
”爸爸拿起一张纸，开始给我讲解：“首先呢，我们要知道什么是谐波。
谐波就像一群调皮的小精灵，在电路里跑来跑去，捣乱得很，让电流和电压都变得不稳定了。
那怎么抓住这些小精灵呢？我们可以通过计算来找到它们的踪迹。
”“计算谐波抑制有几个步骤哦。
第一步，我们要测量电路中的电流和电压值，这就像医生给病人量体温、测血压一样，只有知道了这些基本的数据，我们才能判断病情。
然后，根据这些数据，我们可以使用一些公式来计算谐波的含量。
这可需要我们认真仔细，不能出错哦。
”我好奇地问：“爸爸，那计算的时候有什么要注意的吗？”爸爸摸了摸我的头说：“宝贝，注意的地方可不少呢。
比如说，测量仪器一定要准确，不然就像用不准的尺子量东西，结果肯定是错的。
还有，计算过程中要注意单位的统一，不能一会儿用这个单位，一会儿用那个单位，那可就乱套了。
”“那谐波抑制有什么用呢？”我接着问。
爸爸笑着说：“谐波抑制的应用场景可多啦。
在工厂里，很多设备都会产生谐波，如果不抑制，设备就可能会出故障，影响生产。
这就好比一辆汽车，如果零件出了问题，车就跑不动了。
在家里，谐波也会影响电器的使用寿命，像电视、冰箱这些电器，如果经常受到谐波的干扰，就容易坏。
而谐波抑制就可以解决这些问题，让电器正常工作，这不是很好吗？”爸爸还举了个实际的例子：“上次我们家附近的一个工厂，因为谐波问题，机器老是出故障。
后来，工程师们通过谐波抑制计算，找到了问题所在，采取了相应的措施，工厂的机器就又能正常运转了。
你看，这谐波抑制多重要呀！”听了爸爸的话，我心里想：原来谐波抑制这么神奇呀！就像一个神奇的魔法，可以让电路变得稳定，让电器正常工作。
pwm 谐波损耗计算
pwm 谐波损耗计算谐波损耗是在电力系统的谐波分析中非常重要的一个指标，它在电气设备的设计和运行中起到了至关重要的作用。
在本文中，我们将为大家介绍什么是谐波损耗以及如何计算它。
首先，我们来了解一下什么是谐波。
谐波是指在交流电系统中，频率为基波频率的整数倍的畸变电压或电流。
当谐波存在于电力系统中时，会导致一系列问题，其中之一就是谐波损耗。
谐波损耗是指在电力系统中，由于谐波电流通过电气设备导致的损耗。
这些谐波电流会引起设备内部电阻的升温，从而导致功耗增加，并且可能导致设备的过载和烧坏。
因此，准确计算谐波损耗对于设备的可靠运行和寿命具有重要意义。
那么，如何计算谐波损耗呢？在实际计算中，通常采用PWM调制技术。
PWM调制技术是通过对输入信号进行脉冲宽度调制，来降低电力系统中的谐波含量。
在计算谐波损耗时，我们需要首先确定每个谐波分量的幅值和相位，然后将其与电流波形进行对比，最后求得谐波损耗。
为了更好地理解谐波损耗的计算过程，我们以一个具体的例子进行说明。
假设我们有一个PWM逆变器，在输入电压为220V的情况下，输出电流的谐波分量为3次谐波。
我们首先需要测量该谐波分量的幅值和相位。
接下来，我们需要绘制出电流波形和谐波分量的波形图。
通过比较两者，我们可以看到谐波分量在电流波形上的叠加效果。
我们可以通过积分计算来求得谐波损耗的值。
最后，我们需要根据计算所得的谐波损耗值来评估设备的安全性和可靠性。
如果谐波损耗过高，那么我们需要采取相应的措施来降低谐波含量，比如使用滤波器或改进设备的设计。
总而言之，谐波损耗是电力系统中一个重要的性能指标，准确计算谐波损耗对于设备的设计和运行至关重要。
通过采用PWM调制技术和计算方法，我们可以有效地评估谐波损耗，并采取相应的措施来降低谐波含量，确保设备的安全和可靠运行。
希望本文对大家理解和应用谐波损耗的计算方法有所帮助。
(6)谐波分流的计算
X LC ( 5 ) = 0 . 00212
I5=100A I7=100A I11=100A 吸收5次谐波电流的90%
KurKoulu/17.3.00/ALe 26
第七諧波分流計算:
I TR ( 7 )
2000kVA X 10/0.4kV0.0028 TR ( 7 ) = Z=5.0% ITR7
0.10198 = 100 × = 97.3 A 0.0028 + 0.10198
0 .46 = 50 × = 204 ( Hz ) 0 .0276
KurKoulu/17.3.00/ALe 14
1. 電容電抗器 阻抗計算 電容電抗器
XL=6%XC XL(1)=0.0276 電抗器
XL(1) =0.0276 XL(5) =0.138 XL(7) =0.1932 XL(11) =0.3036 XC(1) =0.46 XC(5) =0.092 XC(7) =0.065 XC(11) =0.0418
X L (1) = 6% X C (1) = 0.06 × 0.46 = 0.0276(Ω)
XL=6%XC LOAD
400V 370KVar
KurKoulu/17.3.00/ALe 13
電容電抗諧振頻率計算方式
X C (1) = 0.46(Ω) X L (1) = 0.0276(Ω)
XC f0 = f × XL
2000kVA 10/0.4kV Z=5.0%
400 2 = = 0.6926(Ω) 3 231× 10
X L (1) = 4.06% X C (1) X C (1) − X L (1) = 0.6926(Ω) X L (1) = 0.0293(Ω) X C (1) = 0.7219(Ω)
零钱谐波电流计算
零钱谐波电流计算零钱谐波电流计算是电力系统中一个重要的问题。
在电力系统中，负载的电流通常是非正弦的，即包含各种谐波分量。
因此，为了保证电力系统的正常运行，需要对谐波电流进行计算和分析。
本文将介绍零钱谐波电流的计算方法。
首先，我们需要了解什么是零钱谐波电流。
在电力系统中，负载的电流通常可以表示为电流谐波的叠加。
谐波是指频率是基波频率整数倍的周期性波形。
零钱谐波是指频率不是整数倍的谐波波形。
在计算零钱谐波电流之前，我们需要获取谐波含量。
谐波总畸变率（THD）是衡量电流谐波含量的一个重要指标。
它表示电流中各谐波分量的总有效值与基波有效值的比值。
为了计算THD，我们可以采用时域或频域分析方法。
时域分析方法：时域分析方法主要是通过采集电流波形，在时域上计算谐波含量。
首先，我们需要采集不同时刻的电流波形。
然后，可以使用傅里叶变换将电流波形变换到频域。
在频域中，可以通过计算各谐波分量的有效值来得到谐波含量。
最后，可以通过计算THD来评估电流质量。
频域分析方法：频域分析方法主要是通过采集电流谐波分量的振幅和相位信息，在频域上计算谐波含量。
频域分析方法常用的是快速傅里叶变换（FFT）或离散傅里叶变换（DFT）。
通过FFT或DFT，可以将电流信号变换到频域。
在频域中，可以分析各谐波分量的振幅和相位信息，并计算谐波含量。
计算得到THD之后，可以进一步计算零钱谐波电流。
假设基波电流有效值为I1，谐波电流有效值为Ih，THD为THD，则零钱谐波电流计算公式为：Ic = I1 * sqrt(1 - THD^2)其中，Ic表示零钱谐波电流。
总之，零钱谐波电流的计算方法可以通过分析电流谐波含量来获得。
通常，我们可以通过采用时域或频域分析方法来计算电流谐波含量。
零钱谐波电流的计算可以通过基波电流有效值、谐波电流有效值和THD来进行。
这些计算方法和公式可以帮助我们评估电力系统的负载电流质量，优化电力系统的运行。
电流谐波的基本知识
电流谐波的基本知识首先我们来讲讲什么是谐波？我们知道接在电网的负载可以分为线性负载和非线性负载，如下图1:图1虚线代表电压波形，我们的市电波形正常为幅值220V，频率50HZ 的正弦交流电，当负载电流的波形也是50HZ的正弦波形时，我们称此类负载为线性负载，当电流波形相位与电压一致时，我们称为阻性负载，如图1的黄色线，如常见的白帜灯、电路、电热水器。
当电流相位超前于电压时，我们称此类负载为容性负载，如图1中的黑色线，纯容性负载比较少，如一般配电室常用的无功补偿柜就是纯容性负载。
当负载电流相位滞后于电压波形时，此类负载称为感性负载，如图1的蓝色线，常见感性负载如电动机、变压器、电感式镇流器日光灯。
以上线性负载的特点是不管其电流相位超前或滞后于电压波形，其电流波形一直为正弦波，没有失真，这是线性负载的关键。
非线性负载是指其电流波形呈现为非50HZ正弦波，或者理解为相对50HZ正弦波有较大失真，比如目前常见的负载：电脑、彩电、电磁炉，工业上的工频UPS、变频器、电镀等，其负载电流波形都不是50HZ正弦波，如图2就是最为常见的单相电源中的电脑、彩电等的电流波形：图2可以看出其电流波形相对电压的正弦波形相差很大，图3是一般三相电源常见的变频器输入电流波形：图3图3也可以看出，其电流波形相对电压波形失真很大。
这种非正弦波形的负载，我们就称之为非线性负载，其电流波形因为不是50HZ 正弦波，在电工学上可以分解为很多不同频率的正弦波组成，如3次谐波就是150HZ，5次谐波就是250HZ等，那么这些谐波有什么危害呢？在日常生活中，有时一开大功率的电磁炉，彩电屏幕上就会出现很多干扰条纹，这就是谐波的在做怪，因为电磁炉是非线性负载。
我们电网中的设备都是按照50HZ来设计的，如电动机、变压器等，一般谐波过大，则其线圈中要流过150HZ、250HZ等频率高出50HZ很多的电流，必然导致电动机、变压器要异常发热。
电网中其他设备按照50HZ供电设计，一旦同一电网中存在有谐波很大的负载，就会对其他的用电设备造成很大的干扰，因为他们的滤波一般都是按照50HZ来设计，谐波中的高频成分往往使得其他设备不能正常工作。
IEEE519谐波电流计算方法
Ih/IL(%)－一般配电系统（120V~69kV）（奇次谐波限值）
偶次谐波电流限制值是一般配电系统相应值的25%
THD
(%)
h<11
11≤h<17
17≤h<23
23≤h<35
h≥35
<20
4.0
2.0
1.5
0.6
0.3
5
20~50
7.0
3.5
2.5
1.0
0.5
8
50~100
10
4.5
4.0
THD
(%)
h<11
11≤h<17
17≤h<23
23≤h<35
h≥35
<50
2.0
1.0
0.75
0.3
0.15
2.5
≥50
3.0
1.5
1.150Biblioteka 450.223.75
注：上述电流畸变限制值是对于奇次谐波，偶次谐波的限制值是奇次谐波限制值的25％。ISC是公共连接点的最大短路电流，IL是公共连接点的15～30min最大基频负荷电流。THD是总畸变率（THD通过规格化）。
参考建议：注释中对偶次谐波电流的限值规定过于严格，有时很难做到，建议偶次谐波的限值是奇次谐波限值的50％。
0.75
0.3
0.15
2.5
20~50
3.5
1.75
1.25
0.5
0.25
4.0
50~100
5.0
2.25
2.0
0.75
0.35
6.0
100~1000
6.0
2.75
谐波现象的基本原理介绍
谐波现象的基本原理介绍
谐波现象的基本原理
谐波电流和电压是由与配电系统相连的非线性负载产生的。
谐波畸变是电设备中产生的一种污染，如果总谐波电流超过一定的限值，就可能出现问题。
在各种电子系统中的所有电力电子变流器都可以通过向栅极直接注入谐波电流而增加谐波干扰。
图2.1 说明了在电力电子变流器输入电流中的电流谐波如何影响电源电压（ut）。
图2.1 带有变流器负载、主变压器和其它负载的设备可以使用如下公式根据直流输出电流来计算3 脉冲和6 脉冲整流器的线路电流
从理论上来说，如果将输出电流估算为没有污染的直流电流，那么一个6 脉冲三相整流器的谐波电流频率为基波频率（50 或60Hz)的n 倍。
如果线路电感与直流电抗器的电感相比可以忽略，那么下面的计算方法是成立的。
此时线路电流为120°块状矩形波。
次数n 用如下公式计算:
谐波成分的次数图2.2 一个6 脉冲整流器理论矩形电流的谐波成分在图2.3 中说明了如何将谐波成分添加到基波电流中去，图中只显示了5 次谐波。
图2.3 基波和5 次谐波电流的总电流.
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