电网谐波治理与无功补偿方案

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无功补偿及谐波治理方案

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

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

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。

动力电解线电解线电解线(原有）图1用户配电系统示意图2系统用电参数分析根据对厂内变电站10KV I段母线的谐波测试数据分析，可将运行时有功功率、无功功率、功率因数及谐波的变化可归纳为：（1）10KV母线平均功率因数约为0.92左右，（2）母线协议容量10MVA，（3）主要谐波源类型：热电解铜及大功率电机等，（4）10KV线路三相功率数据分析段10KV I段母线正常运行时负荷基本相等，且负载相对较稳定。

有功功率基本都8000kW 左右，功率因数相对较低，约0.92左右，无功功率也基本在2800kVar～3300kVar之间变化。

3谐波分析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。

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

无功补偿与谐波治理在现代电力系统中，无功补偿与谐波治理是两个至关重要的课题。

它们对于提高电能质量、保障电力设备的正常运行以及降低电力损耗都有着举足轻重的作用。

首先，我们来谈谈无功补偿。

无功功率，简单来说，就是那些在电力系统中没有被实际消耗掉，但在电能传输和转换过程中又必不可少的功率。

比如说，电动机在运行时需要建立磁场，这部分用于建立磁场的功率就是无功功率。

无功功率的存在会给电力系统带来一些问题。

一方面，它会增加电力线路的电流，从而导致线路损耗增加。

想象一下，电流就像水流，无功功率让水流变大，在流经管道（线路）时，与管道的摩擦（线路损耗）也就更大了。

另一方面，无功功率不足会导致系统电压下降。

电压就像水压，如果水压不足，水流就无力，电器设备就可能无法正常工作。

为了解决这些问题，我们就需要进行无功补偿。

无功补偿的方法有很多种，常见的有电容器补偿、电抗器补偿以及静止无功补偿器（SVC）和静止同步补偿器（STATCOM）等。

电容器补偿是一种比较传统且常见的方法。

电容器就像一个能量储存器，在系统无功功率不足时释放储存的能量，提供无功支持。

它具有成本低、安装方便等优点，但也存在一些局限性，比如补偿效果可能会受到系统电压波动的影响。

电抗器补偿则主要用于限制短路电流和吸收系统中的过剩无功功率。

它通常与电容器配合使用，以达到更好的补偿效果。

SVC 和 STATCOM 则是较为先进的无功补偿装置。

SVC 通过控制晶闸管的导通角来调节接入系统的无功功率。

STATCOM 则基于电力电子技术，能够快速、连续地调节输出的无功功率，具有响应速度快、补偿精度高等优点。

接下来，我们再说说谐波治理。

谐波是什么呢？谐波是指电力系统中电流或电压的频率为基波频率整数倍的分量。

打个比方，基波就像音乐中的主旋律，而谐波则是一些不和谐的杂音。

谐波的产生主要源于电力电子设备的广泛应用，比如变频器、整流器等。

这些设备在工作时会使电流或电压发生畸变，从而产生谐波。

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。

电力系统中的谐波治理与无功补偿技术

电力系统中的谐波治理与无功补偿技术【正文】一、引言电力系统中的谐波问题和无功补偿技术是近年来电力行业亟需解决的重要问题之一。

随着电力系统的发展和电能质量的要求不断提高，谐波及无功补偿技术的研究和应用变得日益重要。

本课题报告旨在全面介绍的相关原理、方法和应用，以期为电力系统的运行和管理提供参考。

二、谐波问题的研究与分析1. 谐波基础知识：介绍谐波的基本概念、特点以及对电力系统的影响。

2. 谐波源与谐波分析：对谐波源的分类及基于电力系统的谐波分析方法进行详细阐述。

3. 谐波特性与控制策略：探讨电力系统中谐波的特征、频谱以及相应的谐波控制策略。

三、电力系统中的谐波治理技术1. 调制技术：介绍谐波治理中的调制技术，并详细阐述常用的PWM调制技术。

2. 谐波传输与隔离技术：分析谐波传输与隔离技术的原理和方法，重点讲解谐波滤波器的设计和应用。

3. 谐波抑制与补偿技术：探讨主动与被动谐波抑制与补偿技术的原理、方法和应用场景。

四、无功补偿技术在电力系统中的应用1. 无功补偿的基本原理：阐述无功补偿的基本概念、作用和分析方法。

2. 无功补偿装置的分类与特点：介绍无功补偿装置的分类及各自的特点与适用场景。

3. 无功补偿策略与控制方法：讨论电力系统中常用的无功补偿策略与控制方法，并对比分析其优劣。

五、谐波治理与无功补偿技术的应用案例分析1. 电力系统中的谐波治理案例分析：选取实际电力系统中的谐波治理案例，阐述具体的谐波问题和相应的解决方案。

2. 无功补偿技术应用案例分析：选取不同场景的电力系统无功补偿案例，分析其应用效果和经济性。

六、谐波治理与无功补偿技术的发展前景与挑战1. 技术发展趋势：展望谐波治理与无功补偿技术未来的发展方向和趋势。

2. 技术挑战与解决方案：分析目前谐波治理与无功补偿技术面临的挑战，并提出相应的解决方案与措施。

七、结论本课题报告对于进行了全面、系统的介绍和分析，强调了谐波治理与无功补偿技术在电力系统中的重要性和应用价值。

谐波的治理以及无功功率的补偿

、有源滤波装置的适用场合
有源滤波器主要的应用范围是计算机控制系统的供电系统，尤其是写字楼的供电系统，工厂的计算机控制供电系统。
、有源滤波装置的现状
对单台的有源滤波装置而言，其利润是可观的，但用户一般不愿意用有源滤波，对于谐波的含量，不必滤得太干净，只要不危害其他用电器也就可以了。
#2022
#2022
、无功补偿概述
使载大、耗增、要备时设使流、供，，使增大无加、，备发增无电还如线加，功大测电容电大功质会果路，因功。量力量机和功量使是及这而率仪用和、视率严电冲变是使的表户导变在的重压击压显设增的的线压功增降产性器而备加尺起容器率加低生无的易及，寸动量及增，。剧功电见线使和及增其加会
02
近30年来，电力电子装置的应用日益广泛，也使得电力电子装置成为最大的谐波源。在各种电力电子装置中，整流装置所占的比例最大。目前，常用的整流电路几乎都采用晶闸管相控整流电路或二极管整流电路，其中以三相桥式和单相桥式整流电路为最多。带阻感负载的整流电路所产生的谐波污染和功率因数滞后已为人们所熟悉。直流侧采用电容滤波的二极管整流电路也是严惩的谐波污染源。这种电路输入电流的基波分量相位与电源电压相位大体相同，因而基波功率因数接近1。但其输入电流的谐波分量却很大，给电网造成严重污染，也使得总的功率因数很低。另外，采用相控方式的交流电力调整电路及周波变流器等电力电子装置也会在输入侧产生大量的谐波电流。
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。
谐波的分类
谐波是正弦波，每个谐波都具有不同的频率，幅度与相角。谐波频率是基波频率的整倍数，根据法国数学家傅立叶(M．Fourier)分析原理证明，任何重复的波形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。根据谐波频率的不同，可以分为：

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。

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

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/cosΦX100%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±1N=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.所以11次以上谐波对电网影响不容忽视.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3150KVA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,1250KVA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.现场每台中频炉运行参数如下根据以往测试其他设备状况：输入功率：1250KW输入电压：660V功率因数：电压谐波畸变：15%左右具体需要现场实测.以实际测量为主.3、两台3150KVA变压器,负载形式较多,有变频器,电动机；根据通用电网数据,功率因数大约在左右,由于变频器使用较多,谐波畸变大约在10%左右.谐波治理及无功补偿形式,每台变压器3150KVA配一套谐波治理及无功补偿设备.实际情况测试后具体确定.三、谐波治理和无功补偿遵循标准国内外经验表明当电压波形畸变率在大于8%时对电子设备和运行中电气设备造成较大影响,大于10%时对其它用户电气设备有严重影响.在这种工况下,纯无功补偿电容器根本不能投运,对电缆、变压器等设备使用寿命有不良影响,产生大量的谐波电流会造成谐波发热损耗.因此,有必要加以治理.在进行设计低压滤波器时,通常应结合实际情况,给出具体的设计要求和谐波源及设备的运行资料.根据了解的负荷情况,我们拟采取在谐波治理的同时结合全厂的无功补偿需求,使谐波指标满足国标,同时实际功率因数达到左右.装置设计遵守的标准为满足国标规定的技术规范要求：1．GB12326-2000 “电能质量电压波动和闪变”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”“标称电压10V及以下交流电力系统用非自愈式并联电容器”综合治理后达到的性能参数满足国标规定要求1使得谐波源向系统注入电网的各次谐波电流符合国标要求,在负荷达到额定运行时,总畸变含量：U≤5%,In≤10%.N2无功补偿及滤波装置运行时不会对其它电气设备产生不良影响和干扰,设备自身安全可靠运行.3补偿后力率在左右,本次方案无具体指标要求,且不向系统倒送无功.4装置采用自动投切,跟踪负荷进行自动补偿,当负荷全停时,装置将自动全停.四、具体滤波和补偿方案的确定1滤波谐波和谐波电流的确定从一般交流供电的直流系统设计原理可知,它是通过三相桥式整流装置进行整流来获得直流电流的,三相桥式整流装置正常运行必然产生较大的谐波电流,且功率因数也达不到经验值在左右的要求,一般三相桥式整流设备在正常运行工况下,产生的谐波电流主要是5、7、11、13、17、19……次,它的主要特征谐波为h=6K±1,K正整数,产生的特征谐波电流与基波电流关系为：Ih=I1/h.考虑到控制器运行燃弧角或换向角的影响,装置负荷在额定负荷运行时,产生的5次谐波对基波含有率通常低于20％,7次低于14％,11次低于9％,13次低于7％.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次以上高次谐波虽然与低于7次以下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,这是滤波器设计时的一个矛盾,直接影响到运行效果和设计成本.由此可知,其产生的谐波电流主要是5次谐波,7次相应次之,11、13次及以上相对较小,但考虑到11次以上高次谐波对电压畸变率的贡献影响,对11次也需加以限制,实际滤波支路将以5次为主,7次为辅,同时考虑11次以上的高通滤波.另外,还需防止对3次和其它谐波的放大影响,这在各支路设计通盘考虑.现场谐波源由三台400KW中频电源及其他一些小负载产生,预计产生谐波源总负荷1500KW,根据现场情况,采用集中治理谐波方法,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.五、原先补偿实例：1250KVA补偿装置投切前后母排上的各次谐波电压畸变率的统计数据如下表所示：表1 投切前后母线谐波电压统计值1）测试曲线图2 电压变化曲线图3 电流变化曲线图4 A相有功变化曲线图5 A相无功变化曲线图6 功率因数图7 电压总畸变率及主要谐波电压变化曲线％图8 总畸变电流及主要谐波电流变化曲线A 1)滤波装置投入前后电压、电流波形图9 滤波装置投入前电压、电流波形图10 滤波装置投入后电压、电流波形4测试结论滤波补偿装置投运,有效地滤除了大量的谐波电流,使主要的5、11次谐波电流由212.3A、69.3A降低为59.8 A、42.3A,注入系统的谐波电流已控制在国标允许范围内.滤波补偿装置的投入,谐波电压畸变得到了很大的改善,605炼胶变低压侧的电压波形总畸变率由未投时的%,降低到%；606炼胶变低压侧的电压波形总畸变率由未投时的%,降低到%.各次谐波电压含有率也在标准规定范围内.可见,滤波装置的投运效果非常显着.滤波补偿装置投入后,功率因数也得到了很好的补偿,605炼胶变低压侧的功率因数从提高到左右,606炼胶变低压侧的功率因数从提高到左右,运行经济效益十分可观.滤波补偿装置投入后,低压侧母排的电压提高了6～10V,负荷电流减少了600～800A.经调试投运后,滤波补偿装置稳定可靠,可长期投入运行.上表实测值来源于福建省电力试验研究院电能质量测试报告,根据上表考虑值就是实际运行时允许流入滤波支路中的额定谐波电流,在短时内允许有倍的过电流.也就是我们设计的高效滤波支路可将此谐波电流90%以上谐波消除.实际考虑各支路相互影响后,应根据一定的经验数据进行设计.。

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。

供电系统中的谐波治理及无功补偿

供电系统中的谐波治理及无功补偿1 谐波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，这部分电量被称为谐波。

谐波频率与基波频率的比值(n=fn/f1)称为谐波次数。

谐波实际上是一种干扰量，使电网受到“污染”。

其频率范围一般为2≤n≤40。

2 谐波源向公用电网注入谐波电流或在公用电网上产生谐波电压的电气设备称为谐波源。

具有非线性特性的电气设备是主要的谐波源，针对天津港这一特定供电环境而言，经天津电科院测试，主要的谐波源是采用交-直-交及变频调速的码头机械，这些设备取用的电流是非正弦形的，其谐波分量使系统正弦电压产生畸变。

谐波电流的量取决于谐波源设备本身的特性及其工作状况，而与电网参数无关，故可视为恒流源。

各种晶闸管电路产生的谐波次数与其电路形式有关，称为该电路的特征谐波。

除特征谐波外，在三相电压不平衡，触发脉冲不对称或非稳定工作状态下，上述电路还会产生非特征谐波。

进行谐波分析和计算最有意义的是特征谐波，如5，7，11，13次等。

当电网接有多个谐波源时，由于各谐波源的同次谐波电流分量的相位不同，其和将小于各分量的算术和。

变压器激磁电流中含有3，5，7等各次谐波分量。

由于变压器的原副边绕组中总有一组为角形接法，为3次谐波提供了通路，故3次谐波电流不流入电网。

但当各相激磁电流不平衡时，可使3次谐波的残余分量(最多可达20)进入电网。

3 谐波传输对于多电压等级的电网，其谐波的特点是谐波电流由低压侧流向高压侧，其大小基本上与高压侧参数无关，可视为恒流源。

谐波电压由高压侧传输到低压侧，可视为恒压源。

在进行谐波分析时，就是根据这个原则构造电网的谐波等效电路。

3.1 电网元件的频率特性在谐波频率范围内，由于涡流和漏磁场作用，电网元件的谐波参数要考虑长线效应，即变压器和导线的等效电阻R随频率的上升而增加，等效电感L随频率的上升而降低。

电缆、导线和电容器的电容C基本不随频率变化而保持恒定。

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。

无功补偿与谐波治理

无功补偿与谐波治理第一篇基本概念一、无功补偿1、有功功率，无功功率，视在功率，功率因数有功功率（P）：实际为电器所吸收的电功率无功功率（Q）：交流电网中，由于有阻抗和电抗（感抗和容抗）的同时存在，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。

视在功率（S）：在交流电网中，如负载是纯电阻，电压和电流是同相位，那么电压和电流的乘积就是有功功率，但在有电感或电容的电路中，电压和电流有着相位差，所以电压和电流的乘积并不是负载电路实际吸收的电功率，而是表面上的数值，叫做视在功率功率因数（COSφ）有功功率与视在功率的比值就是功率因数Q单相电路中：S=UXIP=U*I* cosφQ=U*I* sinφS=√P2+Q2三相电路中：S=√3U*IP=√3U*I* cosφQ=√3U*I* sinφS=√P2+Q2感性无功：感性负荷产生的无功（电机、变压器等）容性无功：容性负荷产生的无功（电容器）2、为什么要提高功率因数在一定的有功功率下，当用户企业cosφ越小，其视在功率也越大，为满足用电的需要，供电线路和变压器的容量也越大，这样不仅增加供电投资，降低设备利用率，也将增加线路网损。

负载的功率因数过低，供电设备的容量不能充分利用，在一定的电压下向负载输送一定的有功功率时，负载的功率因数越低，通过输电线路的电流越大，导线电阻的能量损耗和导线阻抗会造成电压降，所以功率因数是电力经济中的一个重要指标。

根据全国用电规则规定，在电网高峰负荷时，用户的功率因数应达到的标准：高压用电的工业用户和高压用电装有带负荷调整电压装置的电力用户，功率因数为0.9以上，其它100KV A及以上电力用户和大中型电力排灌站，功率因数为0.85以上：农业用电功率因数为0.80以上。

凡功率因数达不到上述规定的用户，供电部门会在其用户使用电费的基础上按一定比例对其进行罚款。

所以要提高用户的功率因数，必须进行无功补偿。

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。

高压电网无功补偿及谐波治理

高压电网无功补偿及谐波治理1 无功电量的概念在平稳直流状态下，功率等于电压与电流的乘积，即：P=U×I。

在交流状态下，由于电压与电流均为时间的周期函数，则功率由下式来进行计算：当电网中的负荷含有电抗成分(通常为感性成分)或者负荷具有非线性特性时，电压与电流就会有相位差或者电流含有谐波成分，此时电网传输能量的能力下降，功率的计算值小于电压有效值与电流有效值的乘积，于是就引入了功率因数的概念。

功率因数的英文全称是Power factor，简称PF。

PF 是一个无量纲的小于1 的实数。

当电压与电流用有效值表示并引入功率因数时，则功率由下式来进行计算：当系统中没有谐波时，功率因数就是电压与电流相位差φ 的余弦函数即：PF = cosφ。

于是功率的表达式可写为：引入了功率因数的概念以后，我们就可以利用向量的方法将电流分解为有功电流和无功电流：式中：P 为有功功率，PL为无功功率，PS为视在功率。

有功功率代表着能量的传递，而无功功率是一种交流电网中特有的不传递能量的伴生量。

在电网系统计量过程中，还经常使用有功电量与无功电量来计算功率因数，由于有功电量相当于有功功率对时间的积分，无功电量相当于无功功率对时间的积分，因此这样的计算结果相当于功率因数在一个计量周期的平均值。

需要注意的是：(1)只有无功电流与无功功率的概念，没有无功电压的概念。

因此通常所说的无功可以指无功电流，也可以指无功功率。

(2)当系统中含有谐波时，用来表达功率因数会产生较大的误差。

谐波含量越大，误差越大。

2 无功补偿的必要性由于无功电流的存在，在传送同样能量的情况下，电流比没有无功的情况下增加，会大量增加系统的铜损，降低线路与变压器的利用率，这是显而易见的事情。

在一个交流连接的电网中(这里强调交流连接的原因是因为直流输电线路不传递无功，因此用直流输电线路连接的若干电网可以分开为各自独立的电网来考虑无功问题)，无功电流在任何瞬间都是平衡的，也就是说，无功电流的发出量与吸收量在任何瞬间都是相等的，这就是无功平衡原理。