补偿容量谐波计算
动态无功补偿常用计算公式
动态无功补偿常用计算公式1 功率因数PF1=P/S1j×S1j/S1P有功功率S1j基波视在功率S1视在功率2相位功率因数cosφ1=P/ S1j3畸变率THD1= S1j/ S10.955-0.93(根据谐波大小而定)4视在功率S1=3U1I1KV A5视在基波功率S1j = S1×THD1KV A6基波无功功率Q1= S1j×sinφ17补偿后功率因数PF2= P/S2J×S2J/S28畸变率THD2= S2J/ S29视在功率S2=3U2I2KV A10视在基波功率S2J = S2×THD2KV A11基波无功功率Q2= S2J×sinφ212基波补偿容量Qc =P×(tgφ1—tgφ2)13基波补偿电容值C=(Qc /3U2abω)×1-δμF ω电源角频率δ感性与容性比14变压器谐波阻抗(角内)Xbn =3n U2abUK/100SeΩ n谐波次数Se变压器额定容量15电容器基波电流IC =UabωC/1-δ A16电容器基波电压UC = Uab/1-δV17滤波器感性容性比δ=LCω218补偿线电流IL =3IC=3UabωC/1-δ A19滤波电感电压Ul = UC- Uab= Uabδ/1—δV20 n次滤波器滤除率γn = Xbn/(Xbn+Xfn)%比21 n 次滤波器滤阻抗X fn =n 2δ—1/nω0C Ω22 n 次滤波器滤电阻R n =nω0L n /q Ω q 值滤波电感有功与无功比 23谐振频率f=1/2π×LC/1 HZ24电源容性升压ΔU=U 0s ×(Q c /S ) V 25电容器基波容量Q ce =ω0CU 2 KV AR26电抗器基波容量Q le =ω0LI 2le KV AR27容抗X c =1/nω0C Ω 28感抗X l =nω0L Ω 29视在功率S=22Q P +30功率因数COS φ=P/S31n 次滤波器效果γ=1/(1+100S(n 2δ-1)/ n 2Q (1—δ)u k ) 32 基谐比ξ=3I h γU 2/Q 33电容器谐波升压ΔU CN =I N /3ω0NC 34三相电容器谐波容量 Q N =I 2N3/ω0NC整流装置的控制角α,换相重叠角γ及负载电流Ιd 与谐波电流的关系由于整流变压器漏抗的存在,可控硅整流装置的换相不是瞬间完成的。
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。
无功补偿及谐波治理基础知识讲解
提升机、风力发电等
无功补偿基础知识
❖※静止无功发生器 (SVG)
❖ ★工作原理
❖ 将电压源型逆变器,经过电抗器并联在电网上。 电压源型逆变器包含直流电容和逆变桥两个部分, 其中逆变桥由可关断的半导体器件IGBT组成。
无功补偿基础知识
❖1、功率、功率因数
▪ 在电网中,功率分为有功功率、无功功率和 视在功率。交流电网中,由于有阻抗和电抗 (感抗和容抗)的同时存在,所以电源输送 到电器的电功率并不完全做功。因为,其中 有一部分电功率(电感和电容所储的电能) 仍能回输到电网,因此,凡实际为电器(电 阻性质)所吸收的电功率叫有功功率。电感 和电容所储的电能仍能回输到电网,这部分 功率在电源与电抗之间进行交换,交换而不 消耗,称为无功功率。
无功补偿基础知识
❖3、产品特点: ❖ 实时跟踪、动态补偿 ❖ 编码投切、分级补偿 ❖ 控制方式灵活 ❖ 真空接触器投切电容器 ❖ 智能监控
无功补偿基础知识
4、工作原理图
CT
PT
备 用
电
源AC220V
5、安装方式: 户内柜式
控制器 保护单元
户外箱变式
无功补偿基础知识
❖ ※调压调容型变电站无功自动补偿设备:
无功补偿基础知识
P+jQ
PL+jQL
系统
-jQC
负载
无功补偿原理图
功率平衡: P jQ PL jQ L - jQ C PL j ( Q L - Q C )
P PL
Q QL - QC
cos cos tg - 1 ( Q )
P 当 Q L Q C时 :
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。
配电系统中谐波电压、电流含量用EXCEL表格快速估算
ST(kVA) 合成后的THDI THDI的允许值 合成后的THDU THDU的允许值 总谐波电流含量IH(A)
6.00%
0.82 0.90
0.40
1250.00
24.3
15.9
6.30
5
378.8
电容器对谐波的放大自动计算表-----编制人:赵燕平、王旭辉
电容器对谐波的放大自动计算表
补偿后的功率因数
c.计算各分组的谐波电流: I n.i I1.i HRI n.i 。
1
d.计算谐波的合成电流: In KT
I n.i
i
( KT 为同期系数)。
取值见下表(表 3)(参见 GB/Z 17625.4-2000)
谐波次数
n 5 1
5 n 10 n 10
1.4
2
e.计算总的谐波电流含量: I H I n 2 。
配电系统谐波自动计算表 ----- 编制人:赵燕平、王旭辉
配电系统谐波自动计算表
用电设备组 名称
谐波数据:In/A、HRIn/%、THDi/%
设备 容量 /KW
Kx cosφ
Pjs /kW
Qjs /kvar
n=1 I1.i
n=3 HRI3
n=5 HRI5
n=7 HRI7
n=9 n=11 n=13 n=15 n=17 n=19 n=21 n=23 n=25 HRI9 HRI11 HRI13 HRI15 HRI17 HRI19 HRI21 HRI23 HRI25 THDI.i
U U1 1 THDU2 ,当THDU2 <<1 时,U U1 U e , 依据 GB/T 14549-93 附录 C2:
HRUn
3 nU N I n 103 Sd
变压器谐波损耗计算及影响因素分析
变压器谐波损耗计算及影响因素分析摘要:近年来,在电力系统中,工作效率高的变压器系统能够使得电网的转化效率提高,实现用户安全用电。
一般在配电网中,产生大量的谐波会使得变压器出现损耗,因此,保证电路中变压器正常运行,需要对变压器谐波损耗进行计算。
本文主要对变压器谐波损耗计算及影响因素进行分析,以期对相关人员有一定的参考。
关键词:变压器;谐波损耗计算;影响因素;分析1 谐波对变压器的影响1.1 电力系统中谐波的出现对变压器产生一定的影响,增加变压器的负载损耗。
其中负载损耗的增加主要表现为铜损耗和杂散损耗,非线性负载引起变压器铁心发热,杂散损耗是非线性负载损耗的重要原因;1.2 引起涡流损耗的增加,谐波频率增加带动涡流损耗增加,同时还会产生一些磁滞损耗。
变压器中铁心外层硅钢片发热引起线圈温度升高;2 变压器谐波损耗计算与分析2.1 变压器短路阻抗选择短路阻抗计算是变压器的重要性能参数,对电力系统中主回路参数、交直流侧谐波的运行损耗产生重要影响,因此,短路阻抗参数选择,是决定着变压器可靠性和运行效率的关键因素[1]。
例如,短路阻抗百分数过大或者过小,都会导致变压器的生产成本增加。
在对短路阻抗进行选择时,需要遵循以下原则:2.1.1 满足晶闸管阀的浪涌电流水平要求;2.1.2 变压器消耗的无功功率要求最小;2.1.3 变电站的成本要最低。
在电力系统中,主分接下阻抗所允许的最大偏差为±5%,在其他范围内不得超过±10%。
2.2变压器谐波损耗计算2.2.1变压器损耗计算变压器从构造上分析,主要由一次绕组线圈、二次绕组线圈和铁芯组成。
由于在材料选择上的不同,以及铁芯的构造工艺存在差异性,在变压器在运行中将会出现各种类型的损耗。
对于同一类型的变压器来说,使用条件不同其负载的损耗也不同,同样会产生损耗值。
变压器的损耗主要有三种:空载损耗、负载损耗以及总损耗。
其中铜损耗和杂散损耗组成了负载损耗,而线圈中的杂散损耗主要为涡流损耗。
无功补偿和有源滤波选型计算方法
APF有源电力滤波器的滤波容量怎么计算?
1. 技改项目:
1.1 通过对电网供电的实测,计算总的谐波电流(负载电流*电流畸变率)
1.2 根据测试的负载估算满载时的总谐波电流值
1.3 考虑部分裕量来选配滤波容量
2、新建项目:
2.1不控整流(无控制功能,如二极管整流)负载按照负载总容量的30%~50%选择滤波容量;
2.2 可控整流(如晶闸管)负载按照负载总容量的40%选择滤波容量。
3.已知变压器的容量或负载总功率计算滤波容量的方法:
3.1 如果变压器的容量是630KVA,则630*80%=504,504/1.732=290.99,再乘以电流畸变
率25%=72.7A,选择75A。
3.2 如果知道负载总功率S,则I=S/U,再除以1.732,再乘以电流畸变率。
当然也可以通过选型计算器计算。
STATCOM(SVG)静止同步无功补偿器的无功补偿
容量怎么计算?
1. 算法1:
系统无功补偿容量由下式决定:
式中P C——由变配电所供电的月最大有功计算负载(kW);
βav——月平均负载率,一般可取0.7~0.8;
——补偿前的功率因数角, cos可取最大负载时的值;
——补偿后的功率因数角,参照电力部门的要求确定,一般可取0.9~0.95。
例如:
某变电所月最大有功负载为2000kW,平均负载率为0.75,补偿前功率因数为0.6,目标功率因数为0.92,该变电所需要补偿的无功功率为:
考虑一定裕量,可选择补偿容量为1500kvar的补偿装置。
2. 算法2(查表法):
当然也可以通过选型计算器来计算。
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。
配电网无功补偿及谐波治理技术研究及应用
配电网无功补偿及谐波治理技术研究及应用摘要:配电网运行过程中无功损耗与谐波现象,直接影响到电网运行安全与稳定,基于此开展相关治理技术,提高配电网运行可靠性。
本文就配电网无功补偿及谐波治理技术应用研究。
关键词:配电网;无功补偿;谐波;治理技术在电网需求不断变化的背景下,国家电网必须主动对配电网结构进行改革优化,提高输电效率与用电稳定性。
通过对我国目前多数电力企业的配电工作分析可知,无功分布不均衡、无功补偿体系不健全、投运效率低、谐波问题严重等问题,直接或间接对配电网运行造成影响。
一、配电网运行现状(一)电容补偿由于我国疆域广阔各个地区的地理环境差异较大,因此配电网运行时存在较大负荷波动,导致了整体电网运行稳定性较差。
目前我国很多城镇与乡村安装的配电系统,主要采取户外塔杆的安装工作模式,在配电网运行过程中,主要以电容器补偿模式为主。
在电容补偿工作开展时,主要是因为电容器可以提供稳定固定的无功公路,并且电容器设备的成本较低可以快速安装操作,提高了电网运行的整体安全性,因此我国配网系统中,主要利用电容器开展无功补偿工作[1]。
(二)无功补偿静止无功发生器(SVG)设备可以对配电网谐波进行一定处理,并发挥出无功补偿的工作效果,部分电力企业在对谐波问题处理时,利用SVG设备替代了电容器,以提高电能运行效率与质量。
该谐波治理技术已经在国外得到普遍应用,我国的工业配网工作中合理的应用该设备,但是在基层乡镇配电网无功补偿工作开展时,仍旧采用电容器补偿工作方式。
二、治理技术(一)SVG设备SVG设备的运行基于IGBT技术实际工作效能,该设备的合理应用可以有效补偿无功损耗,以降低谐波的产生,提高配电网运行的质量与稳定。
在IGBT技术的支持下,可以有效提高无功补偿工作效能,降低电网运行管理的不必要损失。
(二)运行方式SVG设备在实际运行时,主要通过传感器对补偿设备的电压与电流进行检测,以快速收集相关数据信息并反馈到运算系统,电流运算系统会快速计算出设备需要的无功补偿量、谐波产生量、不均衡分量等。
无功功率补偿容量计算公式
无功功率补偿容量计算公式无功功率补偿容量的计算,这可是个在电力领域里挺关键的知识点呢。
咱先来说说为啥要搞清楚这个无功功率补偿容量的计算。
想象一下,你家里的电器开得多了,电压就不太稳,有时候灯光还会忽明忽暗的,这可多闹心呐!其实这就可能是无功功率没处理好。
在工厂里、大型商场里,如果无功功率不补偿到位,那设备运行效率低,电费还得多掏,老板可不乐意啦!那怎么来计算这个无功功率补偿容量呢?这就得提到一个公式啦:Qc = P(tanφ1 - tanφ2)。
这里的Qc 就是咱要算的无功功率补偿容量,P 是有功功率,tanφ1 是补偿前功率因数角的正切值,tanφ2 是补偿后功率因数角的正切值。
比如说,有个小工厂,它的有功功率 P 是 100 千瓦,补偿前功率因数是 0.7,补偿后想提高到 0.9。
那咱先算补偿前功率因数角的正切值tanφ1 ,大概是 1.02 ;补偿后功率因数角的正切值tanφ2 ,约是 0.48 。
把这些数带进公式里,Qc = 100×(1.02 - 0.48),算出来无功功率补偿容量 Qc 大概是 54 千乏。
我之前遇到过这么个事儿。
有一家小加工厂,老板老是抱怨电费太高,设备还老出毛病。
我去他们厂里一看,好家伙,那功率因数低得可怜。
我就给他们详细解释了无功功率补偿的重要性,还手把手地教他们用这个公式算补偿容量。
老板一开始还将信将疑的,等按照算出来的补偿容量装好了设备,嘿,没过多久,电费降下来了,设备运行也顺溜多了,老板那叫一个高兴,直夸我厉害。
在实际应用中,还得考虑一些其他因素。
比如说,负载的变化情况,如果负载波动大,那补偿容量就得留点儿余量,不然跟不上变化,还是会出问题。
还有谐波的影响,要是谐波严重,还得先治理谐波,不然补偿设备可能会受损。
总之啊,无功功率补偿容量的计算虽然有点复杂,但搞明白了,就能给咱的用电带来好多好处。
不管是家庭用电,还是工厂、商场这些大地方,都能省不少心,省不少钱呢!希望大家都能把这个知识掌握好,让电用得更高效、更舒心!。
apf 补偿容量计算
apf 补偿容量计算
- 技改项目:
- 通过对电网供电的实测,计算总的谐波电流(负载电流×电流畸变率)。
- 根据测试的负载估算满载时的总谐波电流值。
- 考虑部分裕量来选配滤波容量。
- 新建项目:
- 不控整流(无控制功能,如二极管整流)负载按照负载总容量的30$\%$~50$\%$选择滤波容量。
- 可控整流(如晶闸管)负载按照负载总容量的40$\%$选择滤波容量。
- 已知变压器的容量或负载总功率计算滤波容量的方法:
- 如果变压器的容量是630KVA,则630×80$\%$=504,504/1.732=290.99,再乘以电流畸变率25$\%$=72.7A,选择75A。
- 如果知道负载总功率S,则I=S/U,再除以1.732,再乘以电流畸变率。
在实际应用中,APF补偿容量的计算可能会因具体情况而有所不同。
若你还有关于APF 补偿容量计算的疑问,可以继续向我提问。
谐波集中补偿和就地补偿公式
谐波集中补偿和就地补偿公式好的,以下是为您生成的文章:在我们探讨谐波集中补偿和就地补偿公式之前,我先跟您唠唠我曾经的一段经历。
那是在一个老旧的工厂里,机器设备成天嗡嗡作响。
有一天,厂里的电路突然出了问题,灯光闪烁不定,设备运行也变得极不稳定。
这可把大家急坏了,老板赶紧召集了我们这些懂点电气知识的人来想办法。
经过一番检查,发现是谐波问题在作祟。
这就引出了我们今天要说的谐波补偿。
谐波集中补偿,简单来说,就是在电力系统的某个集中点对谐波进行补偿。
它的公式就像是一个神秘的密码,等着我们去解读。
比如说,集中补偿容量的计算公式 QC = P(tanφ1 - tanφ2),这里面的 P 是需要补偿的有功功率,tanφ1 是补偿前的功率因数角的正切值,tanφ2 是补偿后的功率因数角的正切值。
这个公式看起来有点复杂,但其实就是在计算我们需要补偿多少容量才能让电力系统变得稳定和谐。
再来说说就地补偿。
就地补偿就像是给每个“调皮”的设备单独上了一堂教育课,让它们乖乖听话。
它的公式也有自己的特点。
比如对于单个用电设备的无功补偿容量计算,Qc = √3UnIoXC,其中 Un 是设备的额定电压,Io 是设备空载电流,XC 是电容器的容抗。
想象一下,谐波就像是一群调皮捣蛋的孩子,在电力系统里乱跑乱撞,搞得系统不得安宁。
而谐波集中补偿呢,就像是一位严厉的班主任,把所有调皮的孩子集中到一起进行教育;就地补偿则像是每个孩子的家长,针对自己孩子的问题进行单独辅导。
在实际应用中,选择谐波集中补偿还是就地补偿,这可不能马虎。
如果整个系统的谐波问题比较普遍,而且有一个比较合适的集中补偿点,那集中补偿可能是个不错的选择。
但要是某些特定的设备谐波问题特别突出,这时候就地补偿就能发挥大作用了。
还记得之前那个老旧工厂吗?经过我们仔细分析,发现有些设备的谐波问题特别严重,于是我们给这些设备安装了就地补偿装置。
而对于整个系统,我们也在配电室设置了集中补偿设备。
电流控制模式中谐波补偿电路的设计
电流控制模式中谐波补偿电路的设计谐波补偿电路是一种用于减小电力系统中谐波电流的设计。
在电流控制模式中,由于非线性负载的存在,会产生含有不同频率的谐波电流。
这些谐波电流会对电力系统和其他设备产生不良影响,如降低功率因数、增加损耗、引起设备故障等。
因此,设计合适的谐波补偿电路可以有效地减小谐波电流的影响。
谐波补偿电路通常包括谐波源、谐波传感器、控制器以及谐波发生器等部分。
下面将详细介绍每个部分的设计要点:1.谐波源:谐波源是指具有谐波电流的非线性负载。
在设计谐波补偿电路时,需要对非线性负载进行谐波分析,确定谐波源的谐波类型、谐波频率和谐波电流大小,以便合理选择谐波补偿电路的参数。
2.谐波传感器:谐波传感器用于实时监测电流中的谐波成分。
一般采用电流传感器或电压传感器来进行谐波检测。
在设计传感器时,需要考虑传感器的灵敏度、精度和扩展范围,以确保准确检测谐波信号。
3.控制器:控制器是谐波补偿电路的核心部分,用于生成补偿电流。
控制器需要根据谐波传感器的输出信号,控制谐波发生器的工作状态,产生与谐波源相反的等幅、相位相反的补偿电流。
在设计控制器时,需要考虑控制算法、响应速度和抗干扰能力等因素。
4.谐波发生器:谐波发生器是根据控制器的指令,产生与谐波源相反的谐波电流。
谐波发生器的设计需要考虑谐波电流的频率范围、输出能力和功率损耗等因素。
在设计谐波补偿电路时,还需要考虑以下几个方面:1.谐波补偿电路的容量:根据谐波源的谐波电流大小和谐波系数,确定谐波补偿电路的容量。
一般来说,谐波补偿电路的容量应大于谐波源的谐波电流。
2.对称负载和不对称负载的处理:根据电力系统的实际情况,设计合适的谐波补偿电路。
对于对称负载,可以采用单相谐波补偿电路或三相谐波补偿电路;对于不对称负载,需要采用多个相位谐波补偿电路。
3.谐波补偿电路的稳定性和可靠性:在设计谐波补偿电路时,需要考虑其稳定性和可靠性。
对于控制器和谐波发生器等关键部件,需要保证其稳定工作,并考虑过电压、过流和温度等保护措施。
谐波电流计算公式是什么
谐波电流计算公式是什么?谐波含量计算:测试时最好测出设备较长时期运行时最大的谐波电流,其和产生谐波电流的负载投入有关,若产生谐波电流的负载全部投入,测试的数据是比较准的。
A、咨询现场工程人员,此时产生谐波的负载是否全部满负荷运行,产生谐波的负载就是非线性负载,变频器,整流设备,中频炉等。
测试时现场工程人员应该知道同类的非线性负载投入了多少,所以一定问清楚,自己也可以通过配电盘看一下同类的设备投入了多少,最终目的就是能够知道我们此次测试的谐波电流含量是否为其真正的谐波含量,否则按比例推算。
譬如我们测试时同类设备只有一半运行,毫无疑问我们的测试报告要对其进行说明,并且推算出其真实的谐波含量应该乘以2。
B、数据测试完后,若测试数据已经完全反映了实际现场可能出现的最大谐波含量,如下图:将测试的0min----30min的数据计算出来,如上图是0min----2min,其THDA (平均畸变率)为9.4%,Arms为1.119KA,那么其计算的谐波含量为105.186A,0min----30min的数据全部计算完后,取出最大值既是我们需要的最大谐波含量,那么选取1台100A的设备即可满足谐波补偿要求。
无功功率补偿计算:A、咨询现场工程人员,或者调用其原始功率因数数据,因为功率因数是考核指标,主要咨询两个问题,一是功率因数长期基本上是多少,二是在此功率因数时长期负载电流I多大,通过公式计算出P的值,然后计算出需要补偿的无功功率,无功功率计算公式为,——对应cosφ前的正切值,——对应cosφ后的正切值。
B、数据测试完后,若测试数据已经完全反映了实际现场可能出现的最大无功补偿量,如下图所示:将测试的0min----30min的数据计算出来,如上图是0min----2min,其平均功率为P=140KW,补偿前功率因数cosφ前=0.554,若补偿后要求功率因数不低于cosφ后=0.90,那么根据公式其计算的无功补偿容量为142.66KVAR,0min----30min的数据全部计算完后,取出最大值既是我们需要的最大无功补偿容量,那么选取3台100A的设备即可满足谐波补偿要求。
无功补偿电抗率详解
无功补偿电抗率详解1、谐波对补偿系统的影响在无功补偿系统中,电网以感抗为主,电容器回路以容抗为主。
在工频条件下,并联电容器的容抗比系统的感抗大很多,补偿电容器对电网发出无功功率,对电网进行无功补偿,提高了系统的功率因数。
在有背景谐波的系统中。
非线性负荷会产生大量的谐波电流注入电网,引起电压及电流波形畸变。
影响电力电容器的正常运行。
1.1造成电容器过电流谐波分流原理图如图1所示:n次谐波下变压器阻抗:X S(n)=2πf(n)L(1)n次谐波下电容器阻抗:X C(n)=1/2πf(n)L(2)存在高次谐波时,由于f(n)的增大,从而导致X S(n)增大及X C(n)减少,从而导致谐波电流大量涌入电容器。
假设电容器工作运行在满载电流,若加上谐波电流后,电容器运行电流大于1.3倍的额定电流,电容器将出现故障。
1.2与系统产生并联谐振当大量的非线性负荷挂网运行时,将在电网产生严重的电压畸变和电流畸变。
此时的谐波源相当于一个很大的电流源,其产生的谐波电流加在系统感抗和电容器的容抗之间,形成并联回路如从图中可以看出谐波电流一部分流经X S(n),一部分流经X C(n),回路阻抗为:当n为某次谐波时,电网感抗等于电容器容抗X C(n)时,形成并联谐振,此时并联回路总阻抗等于无穷大。
谐波电流流经阻抗无限大的回路时。
将产生无限大的谐波电压,无限大的谐波电压将在电网和电容器间产生大电流,造成电容器故障。
2、串联电抗器对谐波的抑制电气设计中多采用在无功补偿电容器回路串联电抗器来抑制谐波。
谐波源从电力系统中吸收的畸变电流可分解为基波分量和谐波分量,其谐波分量与基波分量和供电网的阻抗无关,所以可以将谐波看作恒流源。
力系统的简化电路和谐波等效电路:图中In为谐波用电设备,X S为系统基波阻抗,X L为串联电抗器基波阻抗,X C为电容器基波阻抗,在n次谐波条件下谐波阻抗分别为:X S(n)=nXs;X L(n)=nX L;X C(n)=X C/n。
变压器电容补偿计算公式
变压器电容补偿计算公式1.单相变压器的电容补偿计算公式:C=(K*I_h1)/(2πf*V_h1^2)其中,C为所需电容器的电容量,单位为Farad(F);K为变压器的谐波电流含量;I_h1为谐波电流基波的有效值;f为电网的基波频率,单位为Hz;V_h1为变压器的基波电压有效值。
2.三相变压器的电容补偿计算公式:C = (K * I_h1)/(2πf * V_ln^2 * √6)其中,C为所需电容器的电容量,单位为Farad(F);K为变压器的谐波电流含量;I_h1为谐波电流基波的有效值;f为电网的基波频率,单位为Hz;V_ln为变压器的相电压有效值。
需要注意的是,以上公式仅适用于电容器的补偿,对于其他种类的滤波器或电抗器的补偿,需要根据具体情况进行计算。
在进行电容补偿计算时1. 载流率(Loading Factor):由于变压器的额定容量有限,电容器的容量应根据变压器的实际使用情况进行选择,一般不宜大于变压器负载容量的10%。
2. 谐波电流含量(Harmonic Current Content):谐波电流含量是指变压器中不同次谐波电流与基波电流的比值,其值应根据实际谐波电流的测量结果确定。
3. 并联电容器的阻抗(Impedance of Parallel Capacitors):并联电容器的阻抗与电容器的容量及电网频率有关,应根据实际情况进行合理选择。
需要指出的是,变压器电容补偿计算是一个复杂的过程,涉及到变压器的电路参数、负载情况、电网的谐波情况等多个因素,因此,在实际工程中,最好由专业人员进行具体的计算和设计。
总之,变压器电容补偿是一种常见的电力系统谐波治理方法,通过合理的电容补偿计算,可以提高变压器的谐波容限,保障电网的正常运行。