浅谈油田钻井电力系统谐波的分析及治理

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浅谈油田钻井电力系统谐波的分析及治理

浅谈油田钻井电力系统谐波的分析及治理摘要：电力系统中谐波产生的根本原因是由于非线性负荷所致。

此外，系统上级电网中的背景谐波通过变压器亦会对下级电网的用电设备产生影响。

对油田钻井电力系统中谐波情况进行分析及治理，以保证油田钻井电力系统安全可靠运行。

关键词：油田钻井电力系统谐波分析在油田钻井队的电力系统中，主要有以下4种供电情况：由6KV网电供电；采用1台6KV/400V的低压变压器供电；由3台600V的柴油发电机共同供电；采用1台6KV/600V/400V双绕组变压器供电。

主要生产设备均为泥浆泵、转盘电机及绞车电机等；此外还有沙泵等小功率电机，及照明和空调等公用设施。

以上这些钻井供电及用电设备中，越来越多地应用到大量的变频设备及电子设备，如柴油发电机、变频器、空调设备、照明设备、计算机等负荷，都是产生谐波的谐波源。

另外，钻井队所使用的电网均为大庆石油整体6KV电网，会有背景谐波对自身钻井系统产生影响。

为保证电力系统的电能质量，降低设备故障率，对自身电网系统中的谐波必须加以抑制，保证电力设备的正常安全运行。

那么，谐波是什么，对电力系统及设备有什么危害，又如何治理呢？1、谐波的基本概念谐波的定义：电力系统中除基本波（50/60 Hz）外，任一周期性之讯号皆称为谐波。

谐波的阶次：n=K*P±1；其中，n-谐波阶次k为常数1、2、3 …，P为设备晶闸管脉冲数。

当K取1，脉冲数P=6时，n=5或7，通常变频器为6脉冲，这就是变频器主要产生5、7次谐波的原因。

谐波可分为偶次与奇次，3、5、7等为奇次谐波，而2、4、6次等为偶次谐波，基波为50Hz时，3次谐波频率是150Hz，5次谐波频率是250Hz。

2、谐波的影响及危害(1)对变压器的影响。

增加铜损，增加铁损，增加噪音，增加温升，降低负载能力，增加绝缘应力。

(2)对电力电缆的影响。

加重集肤效应，提高运转温度，降低载流能力，增加绝缘应力，缩短使用寿命。

电力系统中谐波分析与治理

电力系统中谐波分析与治理在当今高度依赖电力的社会中，电力系统的稳定和高效运行至关重要。

然而，谐波问题却成为了影响电力系统质量的一个不容忽视的因素。

谐波不仅会导致电力设备的损坏，还会增加电能损耗，降低电力系统的可靠性。

因此，对电力系统中的谐波进行深入分析，并采取有效的治理措施，具有十分重要的意义。

一、谐波的产生要理解谐波，首先需要了解它的产生原因。

谐波主要来源于电力系统中的非线性负载。

常见的非线性负载包括各种电力电子设备，如变频器、整流器、逆变器等，以及电弧炉、荧光灯等。

以变频器为例，它通过对电源进行快速的通断控制来实现对电机转速的调节。

在这个过程中，电流和电压的波形不再是标准的正弦波，而是包含了各种频率的谐波成分。

整流器在将交流电转换为直流电的过程中，由于其工作特性，也会产生谐波。

同样，电弧炉在工作时，电弧的不稳定燃烧会导致电流的剧烈变化，从而产生谐波。

二、谐波的危害谐波的存在给电力系统带来了诸多危害。

对电力设备而言，谐波会使变压器、电动机等设备产生额外的损耗，导致设备发热增加，缩短使用寿命。

对于电容器来说，谐波电流可能会使其过载甚至损坏。

在电能质量方面，谐波会导致电压和电流波形的畸变，使电能质量下降，影响用电设备的正常运行。

例如，对于计算机等精密电子设备，谐波可能会引起数据丢失、误操作等问题。

此外，谐波还会增加电力系统的无功功率，降低功率因数，从而增加线路损耗和电能浪费。

三、谐波的分析方法为了有效地治理谐波，首先需要对其进行准确的分析。

目前，常用的谐波分析方法主要有傅里叶变换、小波变换和瞬时无功功率理论等。

傅里叶变换是谐波分析中最常用的方法之一。

它可以将一个复杂的周期性信号分解为不同频率的正弦波分量，从而得到各次谐波的幅值和相位信息。

然而，傅里叶变换在处理非平稳信号时存在一定的局限性。

小波变换则能够很好地处理非平稳信号，它通过对信号进行多尺度分析，可以更准确地捕捉到信号在不同时间和频率上的特征。

电力系统中的谐波分析与治理研究

电力系统中的谐波分析与治理研究引言：电力系统中的谐波分析与治理是当今电力工程领域的重要研究方向之一。

随着电力负荷的不断增长和电力设备的复杂化，电力系统中的谐波问题日益突出。

谐波对电力系统的稳定运行和设备的正常使用都会产生不良影响。

因此，深入研究电力系统中的谐波分析与治理对于确保电力系统的安全稳定运行具有重要意义。

第一部分：电力系统谐波的基本概念与特征1.1 谐波的定义与分类谐波是电力系统中特定频率的电压或电流成分，其频率是基波频率的倍数。

根据频率的不同，谐波可分为低次谐波、中次谐波和高次谐波。

1.2 谐波的产生原因电力系统中的谐波主要来源于非线性负载设备，如电力电子设备、电弧炉等。

这些设备存在非线性特性，使得电流和电压不再是正弦波形，从而产生谐波。

1.3 谐波对电力系统的影响谐波会引起电力系统中的电压和电流失真，导致设备故障、功率损耗增加，甚至对周围环境产生干扰。

因此，谐波对电力系统的分析与治理是非常必要的。

第二部分：电力系统谐波分析的方法与工具2.1 谐波分析的数学模型电力系统谐波分析一般采用复数分析法，将电流和电压分解为基波和各次谐波分量，并通过频域或时域分析得到波形和频谱信息。

2.2 谐波分析的工具和软件目前，谐波分析的工具和软件很多，如MATLAB、PSCAD等。

这些工具提供了各种算法和方法，能够对电力系统中的谐波进行分析和计算。

第三部分：电力系统谐波治理的方法与措施3.1 谐波治理的目标和原则电力系统谐波治理的目标是减小和控制系统中的谐波，以确保系统的稳定运行。

治理应遵循经济性、可行性和可靠性原则。

3.2 谐波治理的方法谐波治理的方法主要包括：减小负载对谐波电压的污染、改进设备的电磁兼容性、采用滤波器等被动措施。

3.3 谐波治理的设备与技术治理设备包括各种谐波滤波器、逆变器、电抗器等。

而谐波治理技术主要包括主动滤波技术、谐波电流抑制技术等。

第四部分：电力系统谐波研究的案例和进展4.1 谐波问题在电力系统中的案例以往的研究中，谐波问题的案例主要集中在工业用电和大型电力站。

浅谈矿井供电系统谐波的危害及消除办法

浅谈矿井供电系统谐波的危害及消除办法訾希龙浅谈矿井供电系统谐波的危害及消除办法摘要：本文分析了矿井供配电系统中谐波的成因和危害，并积极根据实际矿井生产需要提出了治理谐波的必要性及有针对性的浅谈消除或抑制矿井供电系统谐波的措施。

关键词：谐波、谐波危害、谐波治理矿井供配电系统中谐波的危害已经广为人知,本文就矿井供配电系统谐波的成因与危害做了简要探讨,并提出了一些针对性的治理措施。

供电质量包括系统电压、频率的合格率，峰值、超限电压持续时间、停电时间，以及电网谐波含量等诸多方面。

其中谐波问题一直是主要的电能质量问题。

谐波广泛存在于供配电系统各个环节，谐波电流会在公用电网引起电压畸变，也会对企业内部电网其它电气设备产生不利影响，甚至造成危害。

治理好谐波，不仅能降低电能损耗，而且能延长电气设备使用寿命，改善电磁环境,提高产品的品质。

在一个理想的交流电网中，各相电压随时间作周期性变化，并且呈正弦波形，煤矿企业或其他用电企业都非常希望电压保持理想正弦波形。

但是实际上由于某些具有非线性特性的电网元件的影响，使电网电压偏离正弦波形，特别是近年来电力电子装置在我国煤炭工业中的应用日益广泛，煤矿供配电电网中愈来愈广泛地使用变频设备、整流设备等电力半导体装置。

电力半导体装置是非线形负载，其电压、电流波形实际上不是完全的正弦波形，而是不同程度畸变的非正弦波。

根据傅立叶级数分析，可分解成基波分量和谐波分量。

谐波主要由谐波电流源产生，当正弦基波电压施加于非线性设备时，设备吸收的电流与施加的电压波形不同,电流因此发生畸变，谐波电流注入到煤矿电力系统中,这些非线性设备就成为煤矿电力系统的谐波源。

一、矿井供配电系统中谐波的原因和危害矿井供配电系统中的主要谐波来源是含半导体的非线性元件，如为矿井提升机、通风机、主排水泵、带式输送机、架线式电机车等设备节能和控制用的电力电子设备，诸如各种变频器、交直流换流设备、变流器、整流设备等。

矿井供电网络谐波的危害主要是造成电网的功率损耗增加，电气设备寿命缩短，接地保护功能失灵，遥控功能失常，线路和设备过热等，还会引起变电站局部的并联或串联谐振，造成电力互感器、变电站系统中的设备和元件产生附加的谐波损耗，使造成供电网络设施损坏、元器件老化，造成电子保护装置误动作，增大附加磁场的干扰等。

油田电网谐波的危害及治理

油田电网谐波的危害及治理摘要：本文简述了油田电网电系统中谐波产生的原因，分析了谐波对供配电系及其设备和弱电系统运行等方面产生的危害，最后提出了谐波的治理措施。

关键词：谐波、滤波、危害、治理一、概述在理想的干净供电系统中，电流和电压都是正弦波。

在只含线性元件（电阻、电感和电容）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。

但在实际中供电系统中，当电流与所加电压不成线性关系的负荷时，就形成非正弦电流，即产生谐波。

我们所说的供电系统中的谐波是指一些频率（在我国取工业用电频率50Hz为基波频率）整数倍的正弦分量又称为高次谐波。

在供电系统中产生谐波根本原因是由于给具有非线性阻抗特性的电气设备（又称为非线性负荷）供电的结果。

供电系统中的谐波问题已引起各界广泛关注，为保证供电系统中所有的电气、电子设备能在电磁兼容意义的基础上进行正常，必须采取治理措施。

二、谐波的危害1、谐波使电网中的元件产生附加的谐波损耗，降低发电输电及用电设备的效率。

大量的3次谐波流过中性线会使线路过热，甚至发生火灾。

（1）对旋转电机的影响谐波对旋转电机的危害主要是产生附加的损耗。

由于集肤效应、磁滞、涡流等随着频率的增高而使旋转电机的铁心和绕组中产生的附加损耗增加。

在供电系统中，用户的电动机负荷约占整个负荷的85%左右。

因此，谐波使电力用户电动机附加损耗增加的影响最为显著，由于电动机的出力一般不能按发热情况来进行调整，由谐波引起电动机的发热效应是按它能随谐波电压折算成等值的基波负序电压来考虑的。

试验表明，在额定功率下持续承受力3%额定电压和负序电压时，电动机的绝缘寿命要减少一半。

因此，国际上一般建议在持续工作的条件下，电动机承受的负序电压不宜超过额定电压的2%。

此外，谐波和负序电流引起的综合危害还引发过大容量发电机的跳闸。

（2）对变压器的影响谐波电流使变压器的损耗增加，特别是3次及其倍数次谐波对角形连接的变压器会在其绕组中形成环流，使绕组过热；对星形连接的变压器，当绕组中性点接地，而该侧电网中分布电容较大或装有中性点接地的并联电容器时，可能形成3次谐波谐振，使变压器附加损耗增加。

电力系统谐波问题分析及防治措施

电力系统谐波问题分析及防治措施摘要：电力谐波会增加电能损耗、降低设备寿命,威胁电力设备和用电设备安全可靠运行,并对周边的通讯等设施造成干扰。

分析电网谐波的产生和影响,并及时提出谐波的综合治理办法,对于防止谐波危害、提高电能质量是十分必要的。

本文概述了谐波及其产生、谐波的危害,以及谐波治理方法。

关键词：电力系统；谐波；来源；危害；治理方法谐波的定义与来源1、谐波的定义国际上对谐波公认的定义是：“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”。

在电力系统中，谐波分为谐波电压和谐波电流，其对系统的影响通常用“谐波含有率”和“总谐波畸变率”两个参数来衡量。

具体定义如下:谐波含有率:第h次谐波分量方均根值与基波分量方均根值之比。

HRU(h次谐波电压含有率)，HRI(h次谐波电流含有率);总谐波畸变率:除基波外的所有谐波分量在一个周期内的方均根值与基波分量方均根值之比。

U，I;THD(总谐波电压畸变率)，THD(总谐波电流畸变率);谐波含有率仅反应单次谐波在总量中的比重，而总谐波畸变率则概括地反映了周期波形的非正弦畸变程度。

谐波按矢量相序又可分有正序谐波、负序谐波和零序谐波。

所谓正序是指，3个对称的非正弦周期相电流或电压在时间上依次滞后120°，而负序滞后240°，零序則是同相。

其特征如表1:表1 正序谐波=3h-2，负序谐波=3h-1，零序谐波=3h。

在平衡的三相系统中，由于对称关系，不会在供电电网中产生任何偶次谐波。

谐波的定义与来源具体来说谐波产生的原因有以下三个方面：(1) 发电源的质量不高而产生的谐波发电机的结构中，由于三相绕组在制作上无法做到绝对对称，铁心也很难做到绝对均匀一致，所以磁通密度沿空间的分布只能做到接近正弦分布，所以磁通中都有高次谐波，电势中也就有高次谐波，其中三次谐波占主要成分[2]。

(2) 输配电系统产生的谐波在输配电系统中则主要是变压器产生谐波，变压器饱和时的励磁电流只含有奇次谐波，以3次谐波最大，可达额定电流0.5%，对于三相变压器，3倍次谐波的磁通经由邮箱外壳构成闭合磁路，因而磁通中对应该次的谐波较小（单相铁芯的10%），绕组中有三角形接法时，零序性谐波电流在闭合的三角形接线中环流而不会注入电网。

电力系统中谐波分析与治理

电力系统中谐波分析与治理在当今高度依赖电力的社会中，电力系统的稳定和高效运行至关重要。

然而，谐波问题却成为了影响电力系统性能的一个重要因素。

谐波的存在不仅会降低电能质量，还可能对电力设备造成损害，增加能耗，甚至影响整个电力系统的安全稳定运行。

因此，对电力系统中的谐波进行深入分析，并采取有效的治理措施，具有极其重要的意义。

一、谐波的产生谐波是指频率为基波频率整数倍的正弦波分量。

在电力系统中，谐波的产生主要源于以下几个方面：1、非线性负载电力系统中的许多负载，如电力电子设备（如变频器、整流器、逆变器等）、电弧炉、荧光灯等，其电流与电压之间不是线性关系，从而导致电流发生畸变，产生谐波。

2、电力变压器变压器的铁芯饱和特性会导致磁化电流出现尖顶波形，进而产生谐波。

3、发电机由于发电机的三相绕组在制作上很难做到绝对对称，以及铁芯的不均匀等因素，也会产生少量的谐波。

二、谐波的危害谐波对电力系统的危害是多方面的，主要包括以下几点：1、增加电能损耗谐波电流在电力线路中流动时，会增加线路的电阻损耗和涡流损耗，导致电能的浪费。

2、影响电力设备的正常运行谐波会使电机产生额外的转矩脉动和发热，降低电机的效率和使用寿命；对电容器来说，谐波可能导致其过电流和过电压，甚至损坏；对于变压器，谐波会增加铁芯损耗和绕组的发热。

3、干扰通信系统谐波会产生电磁干扰，影响通信设备的正常工作，导致信号失真、误码率增加等问题。

4、降低电能质量谐波会使电压和电流波形发生畸变，导致电压波动、闪变等问题，影响供电的可靠性和稳定性。

三、谐波的分析方法为了有效地治理谐波，首先需要对其进行准确的分析和测量。

常见的谐波分析方法主要有以下几种：1、傅里叶变换这是谐波分析中最常用的方法之一。

通过对周期性信号进行傅里叶级数展开，可以得到各次谐波的幅值和相位。

2、快速傅里叶变换（FFT）FFT 是一种快速计算傅里叶变换的算法，大大提高了计算效率，适用于对大量数据的实时分析。

油田电力系统中高次谐波的产生、危害及治理措施

293随着电子技术的发展，许多非线性负载越来越多地用于电网，特别是大功率逆变器和电弧炉。

产生大量高次谐波，对供配电设备造成不良影响，甚至造成危害，使供电质量不断下降，高次谐波污染是影响供电质量的主要因素。

1 高次谐波的产生随着电子技术的快速发展，越来越多的新型电气设备正在安装，高次谐波的污染也越来越严重。

供电和配电系统受到谐波损坏后，会干扰系统的运行效率；此外，它还会损坏设备甚至危及电力系统的安全运行。

高次谐波的产生主要是由两个主要因素造成的：（1）晶闸管整流器和稳压器的广泛使用，晶闸管在大量家用电器中的普遍使用，以及各种非线性负载的增加导致波形失真。

（2）设备设计理念的改变。

过去倾向于使用在额定条件下工作或具有较大余量的设计。

现在为了竞争，电气设备倾向于在危急情况下采用设计。

例如一些设计节省材料以操作磁化曲线的深饱和部分，并且这些部分内的操作可导致激发材料波形的严重失真。

2 高次谐波的危害表现在以下几个方面：（1）保护装置发生故障或被拒绝，导致区域停电。

（2）引起电网谐振，可能导致电容器和其他相关设备损坏。

（3）对通信和电子设备造成干扰，导致控制系统故障。

（4）降低电源效率，加大线路损失，使电缆过热，绝缘老化，易造成短路、火灾等隐患。

（5）影响设备的效率和正常运行，产生振动和噪音，缩短设备的使用寿命。

3 高次谐波特征量为了便于谐波的测量和管理，通常需要使用数字来集中描述实际工作中失真波形的某些特征。

因此，定义了一些特征量，如失真率，谐波含量，通信干扰指数（TIF），幅度系数，波形系数等。

其中畸变率和谐波含量应用最广泛。

3.1 畸变率表征波形畸变的程度。

它是衡量电能质量的一个指标。

每个谐波电压的均方根值的有效值和额定电压或其基波电压的有效值被称为电压正弦波形失真率。

缩写率（DφU），即许多国家规定低压电源电压的失真率不应超过5％。

3.2 谐波含量在项目中通常需要电压或电流失真波形中的某种谐波量，以便于监测和采取预防措施。

谐波对电动钻机影响及处理方法的探讨

谐波对电动钻机影响及处理方法的探讨摘要例举谐波对电动钻机干扰引起电气设备故障的处理实例，分析谐波干扰引起故障的原因，解决故障的方法及消除谐波的方法。

1.引言随着油田直流、变频电动钻机和变频顶驱的普及，井队电源中的谐波含量越来越高，谐波干扰引起一系列的电气故障，如发电机运转不稳定、停机，钻机悬停失灵，录井仪记录出错或者数据不准确，电脑运行不稳定，空调制冷量下降等等，引起的电气故障用电路原理图无法分析，很容易把维修人员引入其它方面故障的误区，使处理故障变的复杂并且越来越难。

就我们在工作中遇到几次故障和处理方法进行探讨。

2.故障现象及处理2.1电动钻机和变频顶驱相互干扰故障某厂家ZJ70D直流电动钻机和70DB变频顶驱配套钻井施工，顶驱的600V 电源来自电动钻机的SCR房。

在试运行时发现顶驱以运转，卡特彼特发电机组转速、电压就不稳，不论是单机组还是双机组并机运行都不稳，转速在1470—1520转/分之间反复变化，电压在570—620V反复变化，致钻井无法正常施工。

双方厂家电气技术人员到现场对各自的设备进行全面检查，没有发现任何问题，认为是谐波干扰的问题。

然后把顶驱的输出动力电缆和电动钻机输出动力电缆分开，检查SCR房和项驱电控房接地棒和接地线，并且又分别增加来一根接地棒，试运行故障依旧，最后给SCR房内的电压控制模块接地，又给SCR房和顶驱电控房分别增加了2根接地棒，故障消失。

处理该故障用了5天才解决，也没明白故障真正原因。

2.2 ZJ70DB电动钻机起井架CAT发电机组停机故障新配套ZJ70DB电动钻机在现场起井架过程中，当起到25。

左右时两台并机的卡特彼特发电机组突然停机，反复几次依然如此，一台CAT发电机组也停机。

电气师认真检查了设备并重新调试发电机的参数，改变PLC的程序等用了许多方法都没解决该故障。

认为是谐波干扰的问题。

整套钻机有七台变频电动机，其动力电缆是带屏蔽层，屏蔽层都接到电控房房体，房体用两根接地棒接到地。

浅析钻井井场电气系统的谐波与抑制

浅析钻井井场电气系统的谐波与抑制钻井井场电气系统是钻井作业中不可或缺的重要组成部分，它通过供电、控制和保护等功能，为钻井井场提供电力支持和控制信号。

随着电气化水平的不断提高，电力负载的日益增加，电气系统中的谐波问题也日益凸显。

谐波对电气设备的安全稳定运行和电网的正常运行都会造成严重的影响，研究谐波的产生机理和抑制方法对于保障钻井井场电气系统的安全稳定运行具有重要意义。

一、谐波的产生机理谐波是指波形频率是基波整数倍的一组比基波频率高很多的波形成分。

在电力系统中，谐波主要是由非线性负载对电网电压和电流的非线性响应而产生的。

而在钻井井场中，各种大功率电动机、变频器和电子设备等非线性负载大量使用，极易引起电气系统中谐波的产生。

钻井井场还存在一些谐波源，比如变压器磁通飽和、输电线路不平衡等，也会造成谐波的产生。

二、谐波对电气系统的影响1. 对电机的影响谐波会使电机内部产生附加损耗，导致电机温升过高，从而降低电机的绝缘寿命，甚至导致电机的烧毁。

谐波还会引起电机振动增大，使机械磨损加剧，降低设备的使用寿命。

2. 对电力设备的影响谐波会使变压器铁心和线圈中的损耗增加，导致变压器过热甚至发生故障。

谐波还会导致电力电容器的损耗加剧，降低电容器的寿命，甚至导致电容器的破损。

3. 对电网的影响谐波会导致电网电压和电流的畸变增大，导致配电系统的功率因数恶化，甚至引起设备的跳闸、故障。

三、谐波的抑制方法1. 采用滤波器滤波器是目前最常用的谐波抑制装置，主要分为有源滤波器和无源滤波器两种。

有源滤波器采用电子器件产生与谐波大小、相位相反的电流，将谐波电流抵消，无源滤波器则是通过电容、电感等元件，将谐波电流消耗掉。

滤波器可以根据需要设置在电网侧、负载侧或者同时设置在两侧。

2. 优化设计电气系统优化设计电气系统，通过合理选择设备、合理布置设备、增加传输线路的容量等方式，减少负载设备和电网对谐波的敏感程度，减小谐波对设备和电网的影响。

浅析钻井井场电气系统的谐波与抑制

浅析钻井井场电气系统的谐波与抑制钻井井场电气系统是钻探作业中不可或缺的一部分，它直接关系到井场的正常运行和作业效率。

在井场电气系统中，谐波是一个常见问题，它会对设备和系统造成严重的影响，甚至可能导致设备故障和安全事故。

对于钻井井场电气系统的谐波抑制是非常重要的。

本文将从谐波的影响、产生原因和抑制方法等方面进行浅析。

一、谐波的影响1.对设备的影响谐波会对井场电气设备产生负面影响，比如会引起设备的过热、绝缘击穿、振动增加等现象，严重时甚至可能导致设备的损坏和故障。

由于谐波存在引起的电流和电压的畸变，会加剧设备的损耗和老化，缩短设备的使用寿命。

谐波会引起电网的不稳定，增加系统中的额外功耗，导致系统效率降低。

谐波也会对系统中的其他设备和元件产生影响，使得系统的可靠性和稳定性变差，甚至会引起系统的故障和停工现象。

由于谐波的存在，会导致设备的故障和停工，影响井场的正常作业。

特别是在钻井作业中，一旦发生电气设备故障，可能导致钻井暂停，从而造成巨大的经济损失和安全隐患。

二、谐波的产生原因1.非线性负载在钻井井场电气系统中，大量的非线性负载是谐波产生的主要原因之一。

比如变频器、整流器等设备会引起非线性电流，产生谐波。

2.电力电子设备在井场电气系统中广泛应用的电力电子设备如变频器、逆变器、整流器等本身就会产生谐波，而且这些设备通常会对电网中的谐波进行放大。

3.并联运行的设备在井场电气系统中，并联运行的多台设备会产生谐波，而且这些谐波的增长是相互放大的，引起系统谐波问题更为严重。

4.电网的非对称负载非对称负载也是导致谐波产生的原因之一，它会导致电网中电流和电压的不对称变化，从而引起谐波。

三、谐波的抑制方法1.滤波器的应用滤波器是对抗谐波的主要手段之一。

常用的滤波器有有源滤波器和无源滤波器。

有源滤波器能够精确地对谐波进行补偿和抑制，而无源滤波器则主要通过电容、电感等元件实现谐波的衰减。

2.优化系统结构在设计井场电气系统时，可以尽量减少非线性负载的使用，同时合理设计系统结构，降低谐波的产生。

浅谈谐波对油田电网的危害及管理措施

浅谈谐波对油田电网的危害及管理措施摘要：近年来，随着冀东油田不断发展和油田电网的迅速发展，油田电网非线性设备和负荷的大量使用，使谐波的产生有了巨大的危害，谐波对电网的干扰愈加严重和复杂，将会导致电网供电质量下降。

目前，谐波污染、电磁干扰、功率因数降低已被列为电力系统的三大公害。

为保证油田电网和电气设备的可靠运行，践行“保电就是保油”的宗旨，因此必须加强对油田电网谐波的监测、管理并采取有力的措施，抑制并防止电网中因谐波危害所造成的严重后果。

关键词：谐波的产生谐波的危害谐波的管理一、概述在理想情况下，优质的电力供应应该提供有正弦波的电压。

但在实际中供电电压的波形会由于某些原因而偏离正弦波形，即产生谐波。

谐波会引起电气设备附加损耗和发热,缩短使用寿命，甚至损坏；谐波注入电网后使无功加大，功率因数降低，甚至有可能引发并联或串联谐振，损坏电气设备以及干扰通信线路的正常工作。

为保证油田供电系统中所有的电气、电子设备能在电磁兼容意义的基础上进行正常谐波的工作，践行“保电就是保油”的宗旨，因此必须加强对油田谐波的监测、管理并采取有力的措施，抑制并防止电网因谐波危害所造成的严重后果。

二、供电系统谐波的产生在油田的供电系统中，由于非线性负荷的存在，当电流流过与所加电压不成线性关系的负荷时，就形成非正弦波电流。

任何周期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数倍，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……可能直到第五十次谐波组成。

不同频率的谐波对不同的电气设备会有不同的影响。

谐波主要产生于两类元件：①含半导体的非线性电气元件；②含电弧和铁磁非线性设备。

由于这两类元件广泛存在于电力线路中，所以谐波来源于以下两个方面：①发电电源本身以及输配电系统产生的谐波，如发电机、变压器等；②用电设备产生的谐波，如整流换流设备、不间断电源、变频装置、风机、空调、计算机等，经统计表明：有整流装置产生的谐波占所有谐波的近40%，这是最大的谐波源。

电力系统中谐波分析与治理

电力系统中谐波分析及治理摘要：谐波问题电力系统中普遍存在，首先概述了谐波的概念、产生来源，分析谐波危害，最后从改造谐波源的角度提出了几种谐波抑制方法。

关键词：谐波;危害;治理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。

目前，谐波与电磁干扰、功率因数降低被列为电力系统的三大公害，因而了解谐波产生的机理，研究和清除供配电系统中的高次谐波，对改于供电质量、确保电力系统安全、经济运行都有着十分重要的意义。

1、谐波概念及其产生来源1.1谐波概念谐波是指频率为基波频率整数倍的一种正弦波。

由于电网有非线性元件和非线性负载的存在，使得电网的电压或电流的波形不仅仅是频率为50hz的正弦波（又称基波），还含有与基波频率(50hz)成整数倍和分数倍频率的其他正弦波。

这些正弦波就称为电网的谐波。

其中频率高于基波频率的谐波叫高次谐波。

对谐波频率为基波频率的分数倍时，称为分数谐波或间谐波，电力系统中的谐波主要是高次谐波。

1.2产生来源电力系统的谐波源主要有三大类。

（1)铁磁饱和型:各种铁芯设备,如变压器、电抗器等,其铁磁饱和特性呈现非线性。

（2）电子开关型:主要为各种交直流换流装置(整流器、逆变器)以及双向晶闸管可控开关设备等,在化工、冶金、矿山、电气铁道等大量工矿企业以及家用电器中广泛使用,并正在蓬勃发展;在系统内部,如直流输电中的整流阀和逆变阀等。

（3）电弧型:各种冶炼电弧炉在熔化期间以及交流电弧焊机在焊接期间,其电弧的点燃和剧烈变动形成的高度非线性,使电流不规则的波动。

其非线性呈现电弧电压与电弧电流之间不规则的、随机变化的伏安特性。

2、电力系统中谐波的危害2.1对供配电线路的危害2.1.1 影响线路的稳定运行供配电系统中的电力线路与电力变压器一般采用电磁式继电器、感应式继电器或晶体管继电器予以检测保护，使得在故障情况下保证线路与设备的安全。

关于油田配电网谐波问题的分析与治理

关于油田配电网谐波问题的分析与治理摘要：随着油田的快速发展和技术的不断革新，一些非线性和时变性元件越来越多地出现在油田电网，如变频、UPS等非线性负载的大量使用，其造成的谐波污染对电力系统安全、稳定、经济运行构成潜在的威胁。

本文简要分析了谐波的概念、来源及危害，并总结和提出了油田电网治理谐波的若干建议及措施。

关键词：谐波；配电；节能引言: 科技的进步与发展带来了油田建设数字化、信息化、自动化技术的突飞猛进，电网中非线性电力电子元件的使用越来越多，致使大量的谐波注入电网，造成正弦波畸变，电能质量下降，不但对电力系统的一些重要设备产生重大影响，对企业的正常生产以及用户的日常生活也带来了严重危害，了解谐波产生的机理，研究和清除供配电系统中的各次谐波，对于提高供电质量，确保电力系统及负载设施安全、平稳、经济运行都有着十分重要的意义。

正文：1谐波的基本特性谐波，是指对周期性非正弦交流量进行傅里叶级数分解所得到的大于基波频率整数倍的各次分量，通常也称为高次谐波，而基波是指其频率与工频（50HZ）相同的分量。

当电网中的谐波电流较大时，我们称之为电网污染。

在电网被污染的情况下，所有电网中的设备与负荷均会受到影响。

理论上看，非线性负荷是配电网谐波的主要产生因素，非线性负荷吸收电流和外加端电压为非线性关系，这类负荷的电流不是正弦波，且引起电压波形畸变。

而周期性的畸变波形经过傅立叶级数分解后，那些大于基频的分量被称作谐波。

图1 谐波2 谐波产生的原因2.1电源自身谐波。

谐波在电网诞生的同时就是存在的，因为由于制造工艺的问题，电枢表面的磁感应强度分布稍稍偏离正弦波，从而使产生的电流稍微偏离正弦，这部分谐波分量只有在多路供电时才对电网产生影响。

电力变压器由于其磁化曲线的非线性也产生少量谐波。

2.2非线性负载产生。

谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。

当电流流经非线性负载时，与所加的电压不呈线性关系，就形成非正弦电流，从而产生谐波，主要表现如下：1）整流装置产生的谐波是电网最大的谐波源。

浅析钻井井场电气系统的谐波与抑制

浅析钻井井场电气系统的谐波与抑制【摘要】钻井井场电气系统是钻井过程中至关重要的组成部分，而谐波对其产生了严重的影响，因此抑制谐波显得尤为必要。

本文从谐波的来源、危害和抑制技术等方面进行了深入分析，并对现有谐波抑制方案进行了比较。

结合钻井井场电气系统的优化设计，探讨了谐波在其中的重要性以及谐波抑制的实际意义。

展望了未来钻井井场电气系统谐波抑制的趋势，旨在提高电气系统的稳定性和可靠性，确保钻井过程的顺利进行。

通过本文的研究，可以更好地认识钻井井场电气系统中的谐波问题，并为解决这一难题提供思路和方法。

【关键词】钻井井场电气系统、谐波、抑制、来源、危害、技术、优化设计、方案比较、重要性、实际意义、趋势。

1. 引言1.1 钻井井场电气系统的重要性钻井井场电气系统是钻井作业中至关重要的组成部分，它负责提供电力支持和控制信号，保障整个钻井过程的顺利进行。

钻井井场电气系统的可靠性和稳定性直接关系到钻井作业的效率和安全性。

在现代化的钻井作业中，电气系统的功能已经越来越复杂，涉及到钻井控制系统、液压系统、报警系统等多个方面，因此对于钻井井场来说，电气系统可谓是“心脏”和“大脑”所在。

1.2 谐波对钻井井场电气系统的影响1. 设备损坏：谐波会造成电力设备的过热，增加电气设备的损耗，缩短设备的寿命，甚至导致设备的故障和损坏。

特别是对于精密的电子设备和控制系统来说，谐波会对其正常运行造成严重影响。

2. 减少效率：谐波会导致电力系统中的能量损失增加，效率降低。

这意味着钻井井场电气系统的能耗增加，成本也会随之增加。

谐波还会影响系统的稳定性和可靠性，给钻井作业带来安全隐患。

3. 干扰通信和控制：谐波会导致信号传输的失真和干扰，影响控制系统的准确性和稳定性。

在钻井作业中，精准的控制和监控是至关重要的，谐波的干扰会导致操作失误和事故发生。

清楚了解谐波对钻井井场电气系统的影响，具有重要的现实意义。

只有认识到谐波的危害，才能采取有效的措施对其进行抑制，保障钻井作业的顺利进行和工作安全。

电力系统谐波分析与治理

电力系统谐波分析与治理近十多年來，由于电力电子制造技术和变流技术的突破与发展，同时电力电子设备的工作可靠性得到了很大的提高，在电力系统中得到了广泛的应用，一方面它提高了我们的生产效率，改善了我们的生活，另一方面大量的非线性电力电子设备的使用将会产生大量的谐波，轻则降低设备的运行效率，严重时将损坏设备。

因此，分析谐波产生的原因，采取消除谐波的措施，减轻谐波的危害具有重要的实际意义。

标签：电力系统；谐波；治理引言自从采用交流电作为电能输送的一种方式起，电力设计中就力求降低电压、电流波形畸变，使其波形接近正弦波，让谐波限制在一个可以接受的水平。

但近十多年来随着非线性电力电子设备的大量使用，使得谐波污染问题变得日益严重，有时甚至损坏设备，这引起了人们对这一问题的关注。

1 谐波产生的原因在电力系统中，非线性设备的使用是谐波产生的根本原因。

当正弦交流电源流经非线性负载时，电流的大小与所加的电压并不呈线性关系，电流为非正弦波，即回路中产生了谐波。

谐波主要由现代电力电子非线性设备产生，如荧光灯、电子控制装置和开关、电源、晶闸管控制设备等。

2 谐波畸变对电力系统的影响及治理的意义谐波的危害主要为：（1）谐波会影响一些电气设备的正常工作。

如谐波会使电力电容器、电力电缆等设备过热、加速设备绝缘老化、缩短使用寿命，有时甚至会损坏设备；谐波会让电机产生机械振动、产生噪声外，还会增加附加损耗，使电机局部过热严重。

（2）谐波的存在会降低系统中发、输变电设备的使用效率，同时会使电网中的设备产生附加的损耗；（3）谐波在某些特定的条件下会引起并联或串联谐振，放大特定频率的谐波，这就使上述（1）和（2）的危害进一步增加，有时甚至损坏设备；（4）谐波会对邻近的通信系统产生噪声干扰，降低通信质量；严重时会导致信息丢失，使通信中断；（5）谐波也会导致电网中继电保护和自动装置不正确动作，会使电气测量仪表和计量装置不准确。

综上所述，治理谐波使其限制在一个较低的无危害的水平具有重要意义。

浅析钻井井场电气系统的谐波与抑制

浅析钻井井场电气系统的谐波与抑制钻井井场的电气系统是指在石油钻井作业中，为了满足钻机、钻塔和附属设备的电力需求而搭建的电气供电系统。

由于钻井井场的电气负荷较大，同时存在着复杂的工作环境和高强度的电力负载，很容易引起电气系统中的谐波问题。

谐波是指频率为整数倍于基波频率的电压或电流成分，它会对电气系统的正常运行和设备的使用寿命产生不利影响。

在钻井井场的电气系统中，主要存在谐波的来源包括：采用非线性电气负荷设备和不平衡负荷。

非线性电气负荷设备如变频器、整流器等，在工作过程中会产生大量的谐波。

而不平衡负荷则是由于钻机、钻塔等设备的非均衡负荷导致的。

谐波会对电气设备产生一系列的负面影响。

谐波会导致电网电压的失真，降低电气设备的工作效率。

谐波会加剧电气设备的热损耗，导致设备的温升过高，进而影响设备的寿命。

谐波还会引发电气设备运行不稳定、降低能效、甚至造成严重的设备损坏和火灾等安全隐患。

为了解决钻井井场电气系统中的谐波问题，可以采取以下一些抑制措施：1. 安装谐波滤波器：谐波滤波器是一种专门用于抑制谐波的装置。

通过安装谐波滤波器，可以有效地消除电气系统中的谐波，保护设备正常运行。

谐波滤波器可以根据实际情况选择合适的滤波器类型和规格。

2. 优化电气系统结构：在设计和建设钻井井场电气系统时，应优化系统结构，尽量减少谐波的产生。

可以合理选择和配置设备，避免采用非线性设备和不平衡负荷，减少谐波的来源。

3. 增加电容器并联：在电气系统中并联安装适当容量的电容器，可以提高系统的功率因数，减少谐波影响。

电容器并联可以有效地平衡谐波，减少谐波对电压的波动。

4. 引入技术措施：可以采用一些技术手段来降低谐波的影响，如：增加谐波电流透明度的变压器，提高系统设计和运行的可靠性。

钻井井场电气系统中的谐波问题对设备的正常运行和使用寿命产生严重影响。

为了保护设备和提高系统的工作效率，需要采取相应的谐波抑制措施。

以上所述的抑制方法只是一些常见的措施，具体应根据实际情况进行综合考虑和选择。

浅析钻井井场电气系统的谐波与抑制

浅析钻井井场电气系统的谐波与抑制钻井井场电气系统是钻井作业中的重要组成部分，其稳定可靠性直接关系到钻井作业的安全和效率。

钻井井场电气系统中常常存在谐波问题，在电气设备和系统中产生的谐波会对设备的稳定运行和人员的安全造成影响。

钻井井场电气系统中的谐波抑制工作显得十分重要。

本文将从谐波的定义、产生原因和对电气系统的影响以及谐波抑制的方法进行浅析，以期为钻井井场电气系统的稳定运行提供参考。

一、谐波的定义谐波是指频率是基波频率的整数倍的分量，其波形是正弦或余弦函数的幅值波动，它们可能来自非线性元件，如整流器、变频器、变压器等。

通常情况下，我们所说的谐波是指电力系统中的谐波，它们的频率分别是50Hz（或60Hz）的整数倍。

二、谐波的产生原因1. 非线性负载当电力系统中加入了非线性负载设备，例如变频器、整流器等，这些设备在正弦交流电压下的工作特性不是线性的，会引起电流中谐波的产生。

2. 变压器的短路阻抗变压器的短路阻抗也会对电流波形进行改变，引起谐波的产生。

3. 电源的不稳定和失调电源的不稳定和失调也可能引起谐波的产生。

三、谐波对电气系统的影响1. 对设备的影响谐波对设备的影响主要体现在两个方面，一是引起设备的过热和过载，导致设备的寿命缩短，另一方面是引起设备的共振，产生振动和噪音。

2. 对电网的影响谐波对电网的影响主要表现在引起电压和电流的失真，使电能的损耗增加，还可能引发电网的不稳定和电压的波动。

3. 对人员的影响谐波还可能对人员的健康和安全造成影响，例如引起电气火灾、对人体造成电击伤害等。

四、谐波的抑制方法1. 主动抑制主动抑制是指在电气系统中加入特定的电抗器、电容器、电感器等谐波滤波器设备，以抑制谐波的产生和传播。

2. 被动抑制被动抑制是通过调整电气系统的参数或者改变负载设备的工作方式来减小谐波水平，例如改善设备的功率因数，减小非线性负载设备的使用量等。

3. 避免谐波来源避免谐波来源是指在设计和选用电气设备的时候尽量选用符合谐波标准的设备，避免使用不利于谐波抑制的设备。

浅谈电力系统谐波治理方法

浅谈电力系统谐波治理方法【摘要】谐波问题是电力系统的一个痼疾，存在于电力系统的每一环节，是电力系统的一大公害，它会影响供电质量，增加供电设施以及用电设备的额外损耗，降低电力系统的经济效益，妨碍电力系统的有效运行，因此电力系统谐波的治理迫切而重要。

本文首先分析了导致电力系统产生谐波的原因，针对这些原因，归纳整理了相应的谐波治理的方法并对其优缺点进行了分析。

【关键词】电力系统；谐波；治理方法1 前言现代功率电子技术越来越先进，电力系统的结构日渐复杂，很多用电设备用于工业领域，如冶金业、化工业等。

这些行业的某些电力设备如电弧炉、电焊机等是非线性的，接入电力网之后，会使基波（正弦波）电流发生畸变，产生谐波。

谐波进入电网之后，会对供电设备、电力输送线路以及输出端电器产生很大损害，影响输出的电力质量，使电力系统存在潜在的安全危险。

电力系统谐波所引起的事故频频发生，电网的安全问题日吸引了人们的广大注意力，保障电网安全的呼声日渐高涨，因此我们需要高度重视电网中谐波的影响，分析其原因，对症下药，找出谐波的治理方法。

2 谐波产生的原因2.1 电源产生谐波电力系统中电力产生的源泉——发电机，由于其现在的制作技术还不成熟，使得目前电网中的发电机达不到标准要求，因此发电机产生的电流难免会偏离正常波形，从而产生谐波，但是谐波量一般很少。

2.2 电力输送系统产生谐波在电力输出线路中，谐波的主要来源是电流变压器。

由于在变压器铁芯饱和时，磁化曲线会相当于一个非线性的电力设备，偏离了线性。

变压器铁芯越饱和，电波越偏离正弦波形。

而且考虑经济因素，电压器的设计会使工作时的电磁密度选在磁化曲线的近饱和阶段，电波畸变，产生谐波。

2.3 非线性的用电设备产生谐波现行电力系统的用户端，大量的晶闸管整流设备、引起电荷不平衡的电炉、气体放电类电光源、调压整流设备等非线性设备广泛使用，这些非线性的设备是谐波产生的主要源泉。

这些用电设备即使输入的是完全的正弦波电压，其内部结构也会使电流波形畸变，产生谐波。