集装箱码头低压配电系统中的谐波及其治理

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低压配电室电网谐波分析及治理

低压配电室电网谐波分析及治理

合有源滤波器 , 它由有源滤波器和无 源滤波器及 自 动 控制 系统 组成 。
( )无源滤波器 。无源滤波器组成主要 由电容 1 器、 电抗器、 电阻器串联而成。工作原理及特点:滤 波器并联在含有谐波的电网上 , 根据需要补偿无功 功 率 和滤 除谐波 。该 滤波 器对 基 波频率 补偿 无功 功
图 1 动态混合源滤波器 系统
A相无 功 电流 : 6 4 5 5 /9 2— 5 2=4 7A 1
变压器供出的总容量 : 动态混合有源滤波 中无源滤波器的多 目标优化 设计 的主要原则如下 : ( )系统的 L C参数必须满足不产生 串、 1 、 并联 谐振的要求 ; ( )系统运行后 , 2 基波无功容量应 满足系统无
功率为 50k 5 W。现场实测技术数据见表 1 。表 1 中 的数据表明, 谐波 电流超过 国家标准 3 以上。 倍
表1 A、 C相的主要数据 B、
( )动态混合有源滤波器。动态有源滤波器性 3 能优越 , 但价格高 , 无源滤波器虽然存在一定缺点 , 但价格优势明显, 两者有机结合 , 则会在技术、 价格、 性能指标、 工作效率等方面有明显的优势。无源滤 波器和有源滤波器容量 比例 , 取决于负载的种类 、 补
互 相抵 消 。
1 低 压配 电室技术数据测量
测试工具 为 F L E 4 B型 电能质 量分析 仪。 U K 3
测 试对 象 为变 压 器 ( 1 S0一M 一10 /0型 号 ,0 0 001 10
k A, / . V, Y l ) V 1 0 4k D n1 。非线性 负 载共计 6台, 0
偿 的目的、 负载谐波 的特点。一般情况 , 混合滤波器 在采用 了无源滤波器后 , 源滤波器主要用来补偿 有 无源滤波器没有补偿 的其他次谐波电流, 中较大 其 的是 3次谐波电流及少量 的其它次谐波 电流。无源

低压配电系统谐波的产生及治理

低压配电系统谐波的产生及治理

低压配电系统谐波的产生及治理摘要:谐波严重危害电力系统的安全与稳定,会造成额外的电能损耗,缩短装置的使用寿命,严重污染低压配电系统的电能品质,影响功率因数,致使供电效率下降。

由于各种非线性负荷的应用推广带来的谐波给电网造成了越来越严重的污染,因此谐波治理已逐步成为电力系统当前亟待解决的难题。

本文分析了低压配电系统中谐波成因,探讨了如何治理谐波及抑制办法。

关键词:低压配电系统;谐波;治理;引言电力系统稳定运行需遵循频率不变、波形为正弦波的规律,电力行业对电压设定值有比较清楚的准则,电力能源质量则主要指电压频率及波形质量,其指标包括:电压偏离、电压起伏和闪烁、频偏、谐波和三相不均衡。

但有关常规线性负荷的电阻,采用电加热导线及磁性材料,其电流波形通常为正弦波。

电网中的大容量谐波会引起电网的非线性改变,从而引发电网内的电流,电压波形发生畸变,出现大量高次谐波现象,给配电系统造成伤害。

此外,电压呈正弦波形作用于非线性元件,由于元件表现为非线性,电压和电流不同步改变。

因此所产生之电流不能呈正弦波形而不是正弦波,通常都把它归于谐波之列,故非线性元件在线路上之应用产生了谐波。

一.谐波的概述当供电系统供给电能质量较为理想时,通过负载的交流波型必须选用标准的正弦波型。

但是,由于电网负载的非线性较多,使得真实的交流信号往往会出现畸变,从而产生不规则的波形。

测量的交变电流波型是不对称的。

利用电流叠合的理论把某些正弦型的畸变电流进行 FFT分解为无限多的正弦量迭代形式。

其中同工频同频的成分叫基波,可以获得一系列比电力系统基波频率更大的正弦成分,而这些更高频率成分叫谐波。

谐波频率是基波的整数倍,因此,通常又把谐波叫做高次谐波【1-2】。

二.低压配电系统谐波主要危害(一)引起电力电缆发热在三相对称环路下,三相三相线路的三次谐波相位相同,在三相线路上,三相线路所形成的谐振电流和谐振电压是相线的三倍;因此,在中线的温度升高。

由于 OA装置的数量增多,电子型日光灯的三次谐波对整个体系的覆盖面增大,因此必须注意到共振弓形的发热问题。

配电系统的谐波问题与对策

配电系统的谐波问题与对策

配电系统的谐波问题与对策摘要:配电网的谐波问题的处理解决工作是一项具专业性、复杂性、制约性的综合型作业工程,对于既存的谐波问题的安检排查在整个电力运营系统中起着连接性、协调性的关键作用。

从满足居民持续增长的用电需求以及保证电能输送系统的安全稳定的立足点出发,进一步加强配电网谐波隐患的检测,稳步细化具体的谐波问题的改进步骤,快速有效地降低谐波事故发生率,进行规范集约的实时管理,继而提升整个电能行业的竞争力,最终实现电能产业经济效益的可持续增长。

关键词:配电系统;谐波问题;解决应对;可行措施一、配电系统谐波的内涵属性与谐波问题的集中表现配电系统内的谐波是指配电网络内的电流由于正弦电压加压于非线性负载,基波电流发生畸变从而产生的频率为基波的倍数的辅波或分量的电磁波,该类电磁波的出现不仅使得电力能源的生产、传输以及利用的效率大幅度降低,而且附带产生了电气设备散热功耗过大、振动噪声污染严重以及通电设备绝缘体老化烧毁等一系列恶劣后果。

而具体细致地进行划分,配电网络中的谐波的危害影响主要体现在以下几方面:首先,谐波的出现会引发配电系统串联、并联谐振,从而不同程度地破坏损耗无功补偿设备;其次,由于电压和电流的波形畸变,从而使得测量仪表的误差增大,最终引发继电保护和控制装置误动作;第三,谐波电流与电机旋转磁场相互作用所产生的大幅度、高强度的脉动转矩,不仅会造成电机产生机械振动,降低电机系统的工作效率,同时还会附带产生剧烈刺耳的噪声杂音;第四,谐波产生的附加损耗会增加电气设备的实时温度,增大其热设计功耗,从而加速绝缘体的硬件老化,严重缩短电气设备的使用寿命。

二、谐波在配网中的危害谐波对于配电系统的影响,表现在对线路上所配置的保护及测量设备的影响。

因这些设备一般采用电磁式继电器、感应继电器元件,容易接受谐波干扰而误动和拒动,系统中存在的不明原因的误动和拒动,与谐波不无关系。

所以谐波超标,会严重威胁配电系统的安全稳定运行。

配电系统的谐波治理方案

配电系统的谐波治理方案

配电系统的谐波治理方案配电系统的谐波治理方案随着现代电子设备的广泛应用,谐波问题在配电系统中变得越来越突出。

谐波是指频率是原电源频率的整数倍的电流或电压成分。

谐波会引起各种问题,如电网设备的过载、损坏和功率因数下降等。

因此,为了确保配电系统的正常运行,谐波治理显得尤为重要。

谐波治理方案的核心目标是减少谐波的发生和传播。

下面,我将介绍几种常用的谐波治理方案。

第一种方案是使用谐波滤波器。

谐波滤波器是一种能够从电网中消除谐波的设备。

它通过选择性地吸收或衰减特定频率的谐波,从而将谐波限制在可接受的范围内。

谐波滤波器通常由电容器、电感器和电阻器组成,可以根据谐波频率的不同来选择不同的滤波器。

第二种方案是使用谐波抑制器。

谐波抑制器是一种能够主动抑制谐波的设备。

它通过产生与谐波相位相反的电流或电压来抵消谐波。

谐波抑制器通常由晶闸管组成,可以根据谐波的类型和频率进行调节和控制。

第三种方案是通过改变设备的结构和设计来减少谐波的产生和传播。

例如,在配电变压器的设计中添加谐波抑制装置,可以有效地降低谐波的水平。

此外,还可以采用各种特殊的变压器和电容器等设备来减少谐波。

第四种方案是通过提高配电系统的功率因数来减少谐波。

功率因数是指有功功率与视在功率之比。

当功率因数接近于1时,谐波的水平通常较低。

因此,通过使用功率因数校正装置来提高功率因数,可以有效地降低谐波的水平。

综上所述,谐波治理是保证配电系统正常运行的重要环节。

通过使用谐波滤波器、谐波抑制器、改变设备结构和提高功率因数等方案,可以减少谐波的发生和传播。

这些方案的选择和应用应根据具体的配电系统需求和实际情况来确定。

通过有效的谐波治理方案,我们可以提高配电系统的可靠性和稳定性,确保电力供应的质量和效率。

港口供配电系统中谐波的危害及防止

港口供配电系统中谐波的危害及防止

谐 波通常是 由非线 性 供用 电设 备所 产 生 的 , 如变 压 器、 整流器 、 变流 器等 , 这些设备 在 吸收 基波 功率 的 同时 , 也产 生谐波 电流及谐波功率 。 1 1 变 压器产生谐波 . 变压器 的非 线性是 因其 铁芯 材料具 有 非线 性磁 化 曲
线 引 起 的 。变 压 器 的 铁 芯 磁 化 曲 线 除 了 一 般 线 性 区 以
n n r y me r me ta e a l z d.I t e e d,me s r s o rv n i g h r ni v n l d n d p ig f tr a d e eg a u e n y a ye s n n n h a u e fp e e tn amo c wa e i cu ig a o t le , n i △ 一 Yn o n to y o d n w y e o ei ig cr u t .ec.ae p tfr r c n e in s mb la e tp frtf n ic i c n y s 于各种 原因 , 户在用 电时 , 用 的 电源除 了基 用 使 波外 , 还有 10 z 10 z20 z 0 H 、5 H 、5 H ……等频率 的分量 , 这些分
量就 被称为谐波 。
硅变 流设 备 。这导致 供配 电质量 的严 重 降低 。最 为严 重 的是 由这些设备所 产生 的多次谐 波与 供配 电 网络 中的 系 统容抗 与系统 阻抗 在一定参 数条 件配 合下形 成 串联 或并 联谐 振 , 而导致 系统 中某些 设 备 的损 毁 事故 。谐 波 对港 口企业供配 电系统的危害 已引起 人们 的重视 , 制谐 波 , 抑 提 高供配 电能质 量 已刻不 容缓 。 本文 旨在讨 论谐波 的产生及其 防止方法 。

港口电力系统中谐波对电容的影响及对策

港口电力系统中谐波对电容的影响及对策

港口电力系统中谐波对电容的影响及对策陈立新摘要:简要介绍了港口电力系统中谐波所造成的危害与影响,谐波造成影响的原因及理论上的解决方法,实际运行中存在的一些实际问题,提出了解决谐波影响的实施对策。

关键词:谐波电容器电力系统电抗器电抗率一、引言随着近年电子技术的在港口电力系统的广泛应用,特别是变频、整流以及能量回馈等技术在港口大型门机、集装箱岸桥等机械设备上的应用,港口供电系统中的谐波问题已经不可避免的暴露出来。

据天津港电力系统中部分装有变频调速设备的集装箱岸桥和大型门座式起重机的谐波测试情况看,其中大部分机械设备运行中有5、7次谐波注入系统,个别设备还有11、13次谐波产生。

由于高次谐波对电气设备的正常运行具有非常的危害性,其所造成的损失已不胜枚举。

例如,熔断器爆炸、电抗器过热烧毁、电容器鼓肚、PT绝缘击穿、变压器出力和寿命降低等问题在天津港电力系统中就曾有发生。

下面本文就谐波影响最为严重的电容器如何作好对谐波危害的防制,实际操作中存在的一些实际问题和解决办法,以及港口电力系统如何作好对谐波影响的防范,提出自己的一点见解供探讨。

二、电容器对谐波放大是谐波造成危害的主要原因1.电容器对谐波电流放大原理:电力系统中如果没有电容设备且不考虑输电线路电容,则其谐波阻抗Zsn=Rsn+jXsn式中Rsn —系统的n 次谐波电阻Xsn--n 次谐波电抗 Xsn=nXsXs –工频短路电抗并联电容后,设并联电容器基波电抗为Xc n 次谐波电抗为Xcn ,系统的谐波等效电路如图一所示,则系统的n 次谐波阻抗值Z ′sn 为由上式可以看出,装设电容器后系统的谐波阻抗随系统的谐波频率不同会发生变化,即可以为感性也可以为容性,并且当系统的谐波频率达到某一特定值时,并联电容器可能会与系统发生并联谐振,使等效谐波阻抗达到最大值。

-jXcnZsn Z ′sn= Rsn+j(Xsn-Xcn)如果谐波源为n 次谐波电流İn 注入电力系统,İsn 为进入电网的谐波电流,İcn 为进入电容器的谐波电流,如图二所示:根据电路计算公式:当Xsn=Xcn 时,并联电容器则与系统阻抗发生并联谐振,由于Rsn<<Xsn 、Rsn<<Xcn ,此时İsn 、İcn 均远大于İn ,所以谐波电流被放大。

工厂低压配电系统谐波污染问题分析及治理对策

工厂低压配电系统谐波污染问题分析及治理对策

工厂低压配电系统谐波污染问题分析及治理对策摘要:随着生产技术和规模的提高,工厂内的非线性负荷不断上升,一定程度上使得工厂谐波污染问题日益严重,这给谐波治理带来了新的挑战。

笔者阐述了工厂谐波污染的影响和现状基础上,并介绍了几种治理谐波污染的对策和建议,可供参考交流。

关键词:低压配电;谐波污染;现状;影响;治理1 引言近年来,随着经济的快速发展,工厂现代化建设明显加快,其生产技术和规模不断提高,工厂内的非线性设备得到日益广泛的应用,同时也对配电系统产生冲击,产生谐波污染。

谐波污染对配电系统安全、稳定运行构成潜在的威胁,谐波干扰导致电气设备异常和事故有逐年增长的趋势,谐波已成为一大公害,严重威胁着配电系统和用电设备的正常运行。

因而了解谐波产生的原因及危害,研究谐波的治理措施,对改善供电质量和确保配电系统安全运行有着重要的意义。

2 工厂低压配电系统谐波的现状在工厂中强电、弱电多个系统并存,高压(35kv、6kv)、低压(380v、220v、24v)多种电压等级并存,交流、直流多种供电制并存,所以有效抑制谐波电流创造更好的电磁兼容环境,是保证生产流程正常运转的首要任务。

工厂内存在大量的非线性电气设备,归纳起来有以下几种。

2.1 变配电室直流屏在工厂内有变配电室自用电的直流屏、6kv变电所操作系统的直流屏。

此类设备含有高频开关整流(三相桥)模块、充电器等,所以会产生谐波电流,主要产生5次及7次谐波电流。

2.2 风机、水泵用变频器和软起动器功率较大的风机和水泵电机均配置了变频器或软起动器,以达到改善起动条件及运行节能的要求。

变频器及软起动器主要采用三相桥式整流(6脉冲),主要产生5次或7次谐波电流。

2.3 弱电系统电源工厂内弱电系统很多,有设备控制系统(plc控制)、厂区通信系统、厂区监控系统等。

其中许多电子设备均使用开关模式电源,从而使各弱电系统内产生大量的3次及高次谐波。

2.4 气体放电灯(高压钠灯、荧光灯等)及镇流器为满足照明节能及照度要求,厂内各类办公室多采用荧光灯,厂房构筑物大都采用高压钠灯,厂区道路照明大都采用节能灯或高压钠灯。

低压配电的谐波分析与抑制

低压配电的谐波分析与抑制

低压配电的谐波分析与抑制随着越来越多的人防工程被开发利用,在低压配电系统中出现了许多非线性负载,如:变频空调机、恒流稳压给水装置等,这些非线性负载会引起系统内电流、电压波形发生畸变,产生大量的高次谐波,配电网谐波的危害日渐明显,谐波治理已不容忽视。

因此,分析引发谐波畸变的各类扰动源,并针对谐波畸变的危害提出相应的防范措施,对低压配电系统的安全运行具有重要意义。

标签:低压配电;谐波分析;谐波抑制1 低压配电的谐波问题现状低压配电系统谐波污染主要危害:(1)由于谐波电压在许多情况下能使正弦波变得更尖,不仅导致变压器、电容器等电气设备的磁滞及涡流损耗增加,而且使绝缘材料承受的电压力增大;再者,谐波电流能使变压器的铜耗增加,所以变压器在严重的谐波负荷下将产生局部过热、噪声增大现象,从而加速绝缘老化,缩短变压器等电气设备的使用寿命,降低供电可靠性;(2)导致电力电缆发热,在三相对称回路中,三次谐波在三相导线中相位相同,在中性线上叠加后产生了3倍于相线的谐波电流和谐波电压,导致了中性线温度升高。

大量的OA设备及电子式荧光灯使三次谐波在系统中的占有率增大,因此,谐波引起中性线发热的问题值得关注。

当高频电流通过导线时,线路集肤效应加重,线路外表面电流密度加大,就会导致线路(相线及中性线)发热。

(3)当配电线路与通讯线路平行或相距较近时,由于两者之间存在静电感应和电磁感应,容易形成电场耦合和磁场耦合,三次谐波分量效应更显强烈,并在通讯系统内产生声频干扰。

2 低压配电的谐波问题分析谐波是一种电源能量变化现象,可能导致设备故障。

谐波是周期波的正弦分量,其频率是基频的倍数。

谐波可能导致计算机设备锁定或导致数据变为乱码,并导致变压器,电机和中性线过热。

线性负载在整个波形中均匀地吸收电流。

诸如开关电源的非线性负载仅在波的峰值处汲取电流。

电流谐波不会传播通过系统,电压谐波将通过系统传播,因为它们可以通过变压器。

随着非线性电流增加,它们可能导致电压中的谐波。

低压配电系统谐波抑制及治理方法分析

低压配电系统谐波抑制及治理方法分析

低压配电系统谐波抑制及治理方法分析245华电瑞源(山东)电气有限公司2503003山东电工电气集团有限公司 250098摘要:为提高低压配电系统稳定性,减少谐波对低压配电系统的不良影响,本文针对低压配电系统运行中谐波抑制问题进行分析,阐述谐波诱因与影响,分析谐波生成过程,并且探讨针对性治理方法。

关键词:谐波抑制;低压配电系统;供配电;谐波治理前言:在低压配电系统使用中,需要积极进行系统运行管理,其中谐波管理为主要环节之一。

在系统运维中,应科学认知谐波产生的消极影响,对其构成诱因和影响作用进行分析和总结,然后采取积极有效措施,开展高质量对症防控,以期缓解谐波不良影响,进而促进低压配电系统安全供电。

1谐波产生的原因和主要影响在日常生活用电时,大功率焊接设备、电器设备、通信与信息设备运行中,其电流波形属于非线性负荷,呈现非标准正弦波。

此外,通常电力用户、成熟配电网使用中常见非线性负荷,在此过程中形成大规模谐波,谐波对电网电能质量产生不良影响。

谐波较易导致低压配电系统、电网电压异常,加剧配电系统线路损耗。

在实际用电中,非线性电气设备通常通过电网获取非正弦电流,此种情况下,当电源为正弦波形电压供电时,设备电流仍然呈现独特的电流特征,表现为非线性电压,并且其电流不受电源电压影响。

在此种作用下,电网通过的电流形成非正弦波形[1]。

电力设备使用中较易受到谐波影响,导致运行不稳定,增加故障风险,主要表现为误触低压配电自动系统与保护设施。

当电网中谐波侵入规模较大时,电网基波叠加电网阻抗谐波,较易引起电网电压异常,降低电能质量。

公用电网系统对谐波的承受能力有限,当超过其限度,将导致电网、用电设备发生故障,加剧电力变压器铁铜损伤,变电系统设备因此寿命缩短,危害低压配电系统。

2低压配电系统中谐波分析方法在谐波治理中,谐波单点检测较易实施,全网检测以及区域性检测难度相对较高,必要时应借助模型进行分析。

谐波即单周期内电气量中正弦波分量。

低压配电柜谐波处理

低压配电柜谐波处理

低压配电柜的谐波处理是为了减少电力系统中的谐波问题,这些谐波问题可能会导致电力质量问题和设备故障。

以下是一些常见的低压配电柜谐波处理方法:
1. **滤波器**:使用谐波滤波器是一种常见的方法,它们可以根据特定的谐波频率来过滤掉不需要的谐波。

主要有被动滤波器和主动滤波器两种类型。

2. **有源滤波器**:这些设备能够主动地监测电力系统中的谐波,并生成相反的谐波来抵消它们,以减少谐波水平。

3. **变压器**:使用特殊设计的变压器可以减少谐波的传播。

例如,可以采用K谐波变压器,它们可以将谐波电流引导到副绕组中,从而减少主绕组中的谐波。

4. **谐波滤波器组**:这是多个滤波器组合在一起,以处理多个谐波频率的方法。

它们可以根据不同的谐波频率选择性地过滤。

5. **谐波抑制技术**:这包括采用先进的电力电子设备,如交流到直流转换器,以减少由非线性负载引起的谐波。

6. **谐波监测和分析**:定期监测电力系统中的谐波水平,并进行分析,以确定需要采取的谐波处理措施。

选择合适的谐波处理方法通常需要进行详细的电力系统分析和评估,以确定谐波源和主要问题,然后选择适当的解决方案。

这通常需要与电力系统工程师或专业的电力谐波分析师合作。

低压配电系统的谐波分析及其抑制方法

低压配电系统的谐波分析及其抑制方法

3 . 1 无源滤 波器
3 . 1 . 1 基 本 原 理
其影响和危害 , 主 要 表 现 在 以下 几 个 方 面 :
( 1 ) 电源 波 形 畸 变 , 导 致 电能 质 量 降低 。
( 2 ) 谐 波造 成 的损 失 : 由 于 谐 波 是 以发 热 的 形 式 被 用 电设
是 利 用 电容 、 电抗 、 电 阻 元件 构成 谐 波 电 流 的 滤 波 器 。 在
人 们 通 常 所说 的谐 波 , 一 旦 产 生 谐 波 反 馈 到 电力 系 统 中 , 就 会 导 致 配 电 系统 的 电 压 以 及 电流 产 生 波 形 畸变 , 导 致 配 电质 量 变 差 , 因 此 为 了保 证 电力质 量 , 必须 采 取 有 效 的措 施 做 好 低 压 配 电系 统 谐波 的抑 制 。 本 文 主要 阐述 了低 压 配 电系 统 谐 波 的 危 害 、 抑 制 谐 波 的 重 要性 以及 抑 制 谐 波 的 有 效措 施 。
短、 旋 转设 备 ( 如电动机) 中 的机 械 迅 速 疲 劳 而损 坏 , 增 加 设 备
功 负荷 比较 稳 定 , 自然功 率 因数 又 较 低 , 频谱 特征 明显 , 谐 波 较集 中于连续 的三种或 以下 ( 如: 3 、 5 、 7次 ) 的 系 统 中 的谐 波
治 理 较 为 合适 3 . 1 . 2 分 类
谐波频率 下. 为 一 低 阻抗 回路 以吸 收 谐 波 , 在 基波频 率下 , 提
供 无 功 电 流 以 改善 功 率 因数 无 源 滤 波 器 用 于 谐 波 电流 和 无
备消耗掉 , 所以, 谐 波会 造 成 配 电 系统 的功 率 因数 降低 . 增 加 无

变频器谐波干扰对港口供配电系统的危害及解决方法

变频器谐波干扰对港口供配电系统的危害及解决方法

变频器谐波干扰对港口供配电系统的危害及解决方法变频器谐波干扰是指变频器工作时产生的谐波电流和谐波电压对港口供配电系统的干扰。

由于谐波干扰会导致电网电压波形失真、电压降低、设备温升过高等问题,对港口供配电系统的运行和设备的正常工作造成一定的危害。

为了解决这一问题,可以采取以下措施:1.增加传输线路的容量:增加线路容量可以降低线路电流密度,减少谐波电流对电网的影响。

可以采用增设平衡三相电源、并联传输线路等方法来提高电网传输能力。

2.增加谐波滤波器:谐波滤波器可以将变频器产生的谐波电流和谐波电压滤除,减少其对电网的干扰。

可以根据谐波特性选择合适的谐波滤波器,并将其安装在变频器的输出端。

3.优化电网运行参数:可以通过优化电网的运行参数来减少谐波干扰的影响。

例如,调整电压调整装置的参数,提高变压器的阻抗,增加电源的级数等。

4.使用谐波消除器:谐波消除器可以通过产生与谐波相位相反的谐波电压,将变频器产生的谐波电压抵消掉,从而减少谐波干扰的影响。

可以选择合适的谐波消除器,并将其与变频器连接。

5.使用谐波抑制器:谐波抑制器可以通过改变谐波电流的路径,将谐波电流引导到地电源或者其他合适的位置,从而减少其对电网的干扰。

可以选择合适的谐波抑制器,并将其与变频器连接。

综上所述,变频器谐波干扰对港口供配电系统的危害较大,但可以通过增加线路容量、增加谐波滤波器、优化电网参数、使用谐波消除器和谐波抑制器等措施来解决这一问题。

这些方法不仅可以减少谐波干扰的影响,还可以提高电网的稳定性和设备的可靠性,确保港口供配电系统的正常运行。

低压配电系统谐波的产生及治理

低压配电系统谐波的产生及治理

DOI:10.16525/ki.14-1362/n.2020.04.47总第190期2020年第4期Total of 190No.4,2020经验交流收稿日期:2020-03-03作者简介:刘涛(1978—),男,中级工程师,本科,研究方向为电气自动化。

低压配电系统谐波的产生及治理刘涛(湖南百利工程科技股份有限公司,湖南岳阳414007)摘要:由于各项非线性负荷应用的普及所产生的谐波对电网的污染日益严重,所以谐波治理逐渐成为目前电力系统急需解决的问题。

文章对低压配电系统产生谐波的原因进行分析,并对如何进行谐波治理以及抑制方法进行讨论。

关键词:低压配电系统;谐波产生原因;治理方法中图分类号:TM711文献标识码:A文章编号:2095-0748(2020)04-0110-02现代工业经济和信息化Modern Industrial Economy and Informationization 引言电力系统的稳定运行需要遵照恒定的频率和正弦波形,电力行业中对于电压设定值有着较为明确的标准,而电力能源质量主要是指电压、频率与波形的质量,其指标包括电压偏差、电压波动和闪变、频率偏差、谐波和三相电压不平衡度等。

而关于传统的线性负荷中电阻、电阻加热丝、磁感应等类型,其电流波形通常是正弦波。

在电力系统运行中大量谐波的涌入会导致调功器的非线性变化,引发系统内电流、电压波形产生畸变和大量的高次谐波,并对配电系统带来危害。

另外,电压是正弦波形,作用在非线性元件上,因为元件以非线性呈现,所以电压与电流并不会同步变化。

因此产生的电流不可能是正弦波形,不属于正弦波的电流,一般将其归为谐波,所以线路中非线性元件的使用会产生谐波。

1低压配电系统谐波的产生原因人们生活中所使用的电器设备、大功率的焊接设备、通讯设备、信息设备等非线性负荷的电流波形为非标准正弦波。

大多数成熟配电网和电力用户当中都存在非线性负荷,也由此而产生了大量的谐波,严重影响了电网的电能质量。

低压配电系统谐波治理研究与应用

低压配电系统谐波治理研究与应用

低压配电系统谐波治理研究与应用低压配电系统是供电系统中最后一级电能传输与分配的环节,广泛应用于建筑、工矿企业、住宅小区等场所。

随着现代电气设备的发展,低压配电系统中常常存在着谐波问题,这些谐波会导致电能质量的恶化,甚至对设备造成损坏。

因此,对低压配电系统的谐波进行有效的治理是一个重要的课题。

首先,需要对低压配电系统中的谐波进行监测与分析。

通过谐波监测仪等设备可以实时获取低压配电系统中的谐波数据,并进行谐波分析。

这些数据可以帮助我们了解系统中谐波的特性,如频率、大小、相位等信息,为后续的治理工作提供依据。

其次,需要对谐波治理技术进行研究与选择。

常用的谐波治理技术包括有源滤波器、无源滤波器、谐波发生器等。

这些技术可以对特定频率的谐波进行抑制或消除,从而提高电能质量。

在选择谐波治理技术时,需要考虑系统的特点、经济性、可行性等因素,以找到最佳的治理方案。

然后,需要对谐波治理技术进行实验与验证。

在实验室或实际工程中搭建低压配电系统的谐波模型,对不同的谐波治理技术进行实验与验证。

通过对比实验结果,可以评估各种治理技术的有效性与适用性,并优化治理方案。

最后,需要考虑谐波治理技术的应用与推广。

在实际工程中,将谐波治理技术应用到低压配电系统中,往往需要考虑各种因素,如设备选型、安装方式、工程造价等。

因此,需要制定相应的技术规范和标准,推动谐波治理技术的应用与推广。

综上所述,低压配电系统谐波治理的研究与应用是一个综合性的工作,需要从谐波监测与分析、谐波治理技术研究与选择、实验与验证以及应用与推广等方面展开。

通过这些工作的开展,可以提高低压配电系统的电能质量,保护电气设备的安全运行,提高供电系统的可靠性和经济性。

大型剧院低压配电系统谐波抑制及治理

大型剧院低压配电系统谐波抑制及治理

大型剧院低压配电系统谐波抑制及治理近年来,随着电子技术的不断发展,大型剧院的低压配电系统已经越来越趋向于数字化、高精度、高速度的特点,而谐波问题也逐渐成为了电力系统中的一大难题。

由于大型剧院的低压配电系统是典型的负载变化大,波形畸变情况严重的场所,谐波产生的影响也显得尤为重要和显著。

因此,对大型剧院低压配电系统的谐波抑制及治理已经成为了一项紧迫的任务。

一、大型剧院低压配电系统谐波的来源及危害大型剧院低压配电系统中的谐波主要来源于非线性负载设备,例如电子灯具、音响设备、电视机、电脑等。

这些设备的功率因数较低,通常在0.6以下,使得电流波形发生畸变,产生了大量的谐波电流。

这些谐波电流会对电网产生以下三个主要影响:1、影响功率因数谐波电流使得电网的总功率因数下降,导致有限容量的配电设备无法满足负荷要求。

2、降低设备效率谐波电流使得负载设备的工作效率下降,导致设备发热量增加、寿命减少等问题。

3、损坏电源设备谐波电流会导致空气开关、继电器、变压器等设备过载或烧毁的可能性增加,进而造成电网故障。

二、大型剧院低压配电系统谐波治理技术1、频率选择性谐波滤波器频率选择性谐波滤波器相当于一个带通滤波器,能够将所需滤除的谐波频率范围内的电流滤波,从而对电网的谐波进行衰减。

但是现有频率选择性谐波滤波器仅能够滤除单个谐波。

2、无源谐波隔离和滤波技术无源谐波隔离和滤波技术是一种新兴的谐波治理技术,能够同时隔离和滤除多个谐波,从而使电网谐波得到彻底治理。

但是这种技术存在成本较高的问题。

3、变压器谐波抑制技术通过使用高性能变压器,可以有效地降低谐波电流的影响。

变压器谐波抑制技术具有成本较低、稳定性高等特点,但是需要进行定期维护。

三、结论大型剧院低压配电系统的谐波抑制及治理具有重要的现实意义。

要想有效地治理低压谐波,应该采用多种技术手段,选择合适的谐波处理方案,从而保障电网正常运行。

还需要强化对电网谐波的监测和分析,为电网的谐波问题提供更加精确的处理措施。

港口电力系统中谐波对电容的影响及对策

港口电力系统中谐波对电容的影响及对策

港口电力系统中谐波对电容的影响及对策港口电力系统中谐波对电容的影响及对策随着港口经济快速发展,对港口电力系统的需求也越来越高,尤其是在大型港口。

然而,随着工业电器等复杂设备的使用,会产生大量谐波,这些谐波可能会对电力系统的各个部件造成损害,其中之一就是对电容的影响。

本文将介绍谐波产生的原因以及其对电容的影响,并提供一些解决方案。

一、谐波的原因谐波产生的原因在于非线性负载。

瞬变电流和voltage create harmonic currents which are multi- ple of the fundamental frequency. Harmonic currents flow through power system impedance that is inductive, capacitive, or resistive. 电力系统的线性负载有一个简单的电压和电流的关系,但非线性负载则会产生多余的波动,尤其是高频谐波。

这些波动会在电网上产生回波效应,这样就会对整个电网产生不可预见的影响,而电容就是电网中可能受到谐波影响的其中之一。

二、谐波对电容的影响电容是一种被广泛使用的电气元件,它具有高瞬态响应、低自热和简单的结构等优点。

然而,当电容在受到高频谐波干扰时,它可能会出现下列问题:1.电容器中的电场或电荷在频率等于或接近谐波频率的情况下会受到破坏或过电压。

2.因为电容器的容值对电流有限制性,所以在谐波频率下,其效率会降低;3.在谐波电流的作用下,电容会产生热量,降低其电气参数,内部电极可能会融化或损坏,从而影响电容工作。

四、解决方案对电容受谐波影响的因素,可以采取以下几种解决方案:1.阻尼解决:利用阻尼解决的方法能够通过电路的非线性元件将谐波电流转化为热能,从而降低其影响,但该方法适用于低频率谐波而不适用于高频率谐波。

当谐波频率超过KHz时,该方法对谐波的抑制效果就会大打折扣。

2.增加电容器:增加电容的容量可以改善部分谐波。

集装箱码头低压配电系统中的谐波及其治理

集装箱码头低压配电系统中的谐波及其治理

集装箱码头低压配电系统中的谐波及其治理【摘要】由于珠海集装箱码头大量的灯塔设备和附近办公楼内计算机、空调、带电子镇流器日光灯的广泛应用,产生的高次谐波对供配电质量产生一定的影响。

因此采用补偿电容器串联电抗器的办法提高功率因数,降低谐波水平成为常用的方法。

同时,使用消除谐波的设备后,通过理论计算低压系统中剩余的各次谐波的值是否满足国标要求,明确谐波的计算办法。

【关键词】谐波;功率因数补偿电容器;谐波计算1.谐波产生的原因谐波产生的根本原因是由于非线性负荷,当电流流经用电设备时,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。

例如:电视机、计算机、复印机、不间断电源、电信设备、含电子镇流器的照明灯具、变频空调、变频装置等等,这些装置的负载都是非线负荷。

因此,它们产生的大量谐波注入电网就会污染电网,引起电网电源的电压和电流波形发生变化,从而使电网中的其它电气设备无法正常运行。

谐波可以区分为奇次谐波和偶次谐波。

一般来说,奇数谐波引起的危害比偶次谐波更多更大。

谐波也可以分为正序谐波、负序谐波和零序谐波。

谐波次数为3K+1(K为正整数)次谐波为正序谐波。

谐波次数为3K-1(K 为正整数)次即为负序谐波。

零序谐波指频率为3倍的整数倍基波频率的谐波。

正序谐波会加速机械运动,负序谐波会减速机械运动,而正负序谐波叠加就会造成机械运转抖动,从而影响设备运行,降低生产效率。

2.珠海集装箱码头产生谐波的装置集装箱码头装有灯塔作为码头照明,附近还是有一棟办公楼。

下列用电设备都是产生谐波的装置。

(1)整流器和整流设备,电子开关设备;(2)计算机、复印机、打印机、传真机、不间断(UPS)电源等办公自动化设备;(3)节能灯,采用电子镇流器的日光灯、码头灯塔上安装的高压的钠灯等室内外照明灯具。

(4)电梯、空调,尤其是变频空调。

3.谐波的危害与影响谐波的危害和影响,主要表现在以下几个方面:(1)造成电网电压严重畸变,干扰生产设备正常运行,影响生产效率及产品质量。

变频器负载低压配电系统谐波治理方案

变频器负载低压配电系统谐波治理方案

变频器负载低压配电系统谐波治理方案变频器的负载低压配电系统谐波治理方案旨在解决变频器在运行中产生的谐波问题,以保证系统的稳定运行并提高系统的能效。

下面将介绍一个较为完整的治理方案。

1.谐波产生的原因分析:变频器在运行时会产生谐波,主要原因包括非线性负载的存在、电容器、电感器和电阻的存在以及不平衡负载等。

这些谐波将会影响系统的稳定运行,甚至导致故障。

2.谐波测量和分析:针对负载低压配电系统,首先需要进行谐波测量和分析,了解系统中各谐波的特性和产生的原因。

常见的测量设备有谐波分析仪和功率质量分析仪,通过这些设备可以对系统中的谐波进行定量测量,并对谐波的特性进行深入分析。

3.谐波滤波器的选择:谐波滤波器是谐波治理的关键设备,它可以有效的降低谐波的含量和传递到其他设备的干扰。

在选择谐波滤波器时,需要根据系统中各谐波的特性和功率质量要求,选择适合的滤波器类型和额定容量。

4.对变频器进行滤波器改造:对于已使用的变频器,一种常用的谐波治理方式是对变频器进行滤波器改造。

这种方式相对便捷且成本较低。

通过在变频器的输入端或输出端添加相应的谐波滤波器,可以减少变频器产生的谐波,并且可以根据谐波的特性进行滤波器参数的调整。

5.安装整流装置:对于需要治理全系统谐波的情况,可以考虑安装整流装置。

整流装置是一种新型的谐波治理设备,其工作原理是将非线性负载的电能转换成直流电能,并注入到电网中。

这种方式可以有效的降低谐波的含量和传递到其他设备的干扰。

6.动态电压调节装置:动态电压调节装置可以对电网的电压进行实时调整,使其尽量接近标称电压,从而减少谐波的产生。

通过安装这种装置,可以提高系统的稳定性和工作效率。

7.系统地线和屏蔽:在谐波治理方案中,还需要对系统地线和设备进行合理的设计和布线。

合理的地线和屏蔽能够有效的减少谐波的干扰和传递,提高系统的抗干扰能力。

8.定期检测和维护:谐波治理方案的实施不仅需要在初始阶段进行,还需要定期进行检测和维护。

测控设备低压配电系统谐波分析及治理

测控设备低压配电系统谐波分析及治理

测控设备低压配电系统谐波分析及治理摘要:在电力系统运行过程中,电网谐波会对电网的整体的安全运行造成较大的危害。

在电力系统的测控设备中,低压配电系统作为重要构成部分,其在运行过程中产生的电能质量非常关键。

如果测控设备中的大量非线性负载在静止变流器中所占比例较高的话,就会产生一种很大的谐波。

基于此,通过对低压配电系统的谐波影响进行分析,提出一定的谐波治理措施,希望给相关人员提供一定借鉴。

关键词:测控设备;低压配电;谐波分析;治理前言目前在配电柜的装配和使用中,一些无功电容补偿器得到了较为广泛地应用,这样一来相应的测控设备在电力系统中减少了运行使用,解放了配电系统,让其能够稳定运行。

因此准确地对谐波进行分析,并且研究其抑制措施和治理措施,是测控设备正常运行的一种迫切需要,有着重要的研究价值。

1.测控设备低压配电系统的谐波影响谐波的产生,不仅会减少配电线路、变压器自身所带负荷的使用寿命,同时也会产生一些情况比较严重高的电气安全隐患,会对测控设备的安全使用造成较大影响,其中主要体现在以下几个方面。

1.1谐波对变压器的影响谐波电流能够增加变压器的铜损以及杂散的损耗,在测控系统中的电源设备变压器,通常采用的接口有yno 和Y型接口,并且这些接口的副边往往没有谐波通路[1]。

在这种情况下谐波一旦产生,变压器的整个输出就会产生很大改变,会让变压器的附加损耗得到明显增加。

而且变压器的损耗增加,也会让电力设备有着更高的运行压力,对变压器的内部稳定性和使用效率都能产生直接影响。

最后如果是高次谐波,在通过变压器的时候,还会对变压器造成比较严重的噪声,同时直接引起变压器的发热。

在谐波对变压器造成种种影响以后,如果没有对其进行及时的处理,就会加速变压器设备得老化,其中一些元件的使用寿命也会缩短,在绝缘性能降低的同时,一些安全事故就会出现,这些都是谐波影响的重要体现。

1.2谐波对输电电缆的影响其次对于一些测控设备的电源来讲,其电力传输都是以电缆传输的方式所进行的。

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集装箱码头低压配电系统中的谐波及其治理
【摘要】由于珠海集装箱码头大量的灯塔设备和附近办公楼内计算机、空调、带电子镇流器日光灯的广泛应用,产生的高次谐波对供配电质量产生一定的影响。

因此采用补偿电容器串联电抗器的办法提高功率因数,降低谐波水平成为常用的方法。

同时,使用消除谐波的设备后,通过理论计算低压系统中剩余的各次谐波的值是否满足国标要求,明确谐波的计算办法。

【关键词】谐波;功率因数补偿电容器;谐波计算
1.谐波产生的原因
谐波产生的根本原因是由于非线性负荷,当电流流经用电设备时,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。

例如:电视机、计算机、复印机、不间断电源、电信设备、含电子镇流器的照明灯具、变频空调、变频装置等等,这些装置的负载都是非线负荷。

因此,它们产生的大量谐波注入电网就会污染电网,引起电网电源的电压和电流波形发生变化,从而使电网中的其它电气设备无法正常运行。

谐波可以区分为奇次谐波和偶次谐波。

一般来说,奇数谐波引起的危害比偶次谐波更多更大。

谐波也可以分为正序谐波、负序谐波和零序谐波。

谐波次数为3K+1(K为正整数)次谐波为正序谐波。

谐波次数为3K-1(K 为正整数)次即为负序谐波。

零序谐波指频率为3倍的整数倍基波频率的谐波。

正序谐波会加速机械运动,负序谐波会减速机械运动,而正负序谐波叠加就会造成机械运转抖动,从而影响设备运行,降低生产效率。

2.珠海集装箱码头产生谐波的装置
集装箱码头装有灯塔作为码头照明,附近还是有一棟办公楼。

下列用电设备都是产生谐波的装置。

(1)整流器和整流设备,电子开关设备;(2)计算机、复印机、打印机、传真机、不间断(UPS)电源等办公自动化设备;(3)节能灯,采用电子镇流器的日光灯、码头灯塔上安装的高压的钠灯等室内外照明灯具。

(4)电梯、空调,尤其是变频空调。

3.谐波的危害与影响
谐波的危害和影响,主要表现在以下几个方面:
(1)造成电网电压严重畸变,干扰生产设备正常运行,影响生产效率及产品质量。

(2)谐波使公用电网中的设备产生附加损耗,降低了发电,输电及用电设备的效率,大量的3次谐波流过中线时,会使线路过热甚至烧毁。

(3)谐波影响设备正常工作。

使变压器局部严重过热,加大噪音,增加温升;使电动机产生机械振动,噪音和过电压。

使电容器、电缆等设备过热,绝缘老化以致降低使用寿命,甚至损坏。

(4)谐波使断路器、继电器等电气保护元件过热、失灵、误动作。

(5)谐波影响测量表计量精度。

例如谐波会计入用户用电电度,额外增加用户的电费负担。

(6)谐波对同时对设备产生影响降低通信质量,使信息丢失甚至通信设备无法正常工作。

4.集装箱码头项目中谐波治理方案
4.1 状况说明
该集装箱码头装有20基灯塔做码头场地和道路照明,总容量346kW。

办公
楼空调,计算机、日光灯等照明负荷共53kW。

产生以3次谐波为主,兼有5、7、11、13等奇次谐波的电流。

经计算,若将所有的谐波源负荷399kW由一台1250KV A变压器供电,引起的电压畸变将近8%。

我国GB/T 14549-93《电能质量公共电网谐波》中对谐波电压限值做了明确规定,在电网电压为0.38kV时,电压总谐波畸变率小于5%。

因此严重超标,对电网,用户设备、电缆及通信线路均构成威胁。

4.2 治理方案
目前,较常采用的抑制谐波的方法有:增加整流装置的相数;设置无源滤波器;当无源滤波器不能满足要求时,设置有源滤波器或有源无源组合滤波器。

针对集装箱码头的具体情况;采用欧高公司生产的成套无源消谐滤波装置,内装电容器配串消谐电抗器,起到既补偿功率因数又降低谐波水平的作用。

与有源滤波器相比,价格便宜。

集装箱码头变电所设有3台1250KV A变压器。

为了能充分利用无功补偿电容器组滤波、消谐,把灯塔346kW照明负荷分散由3台1250kV A变压器供电,使谐波源负荷分散均匀。

由于办公楼负荷不便于分散给不同变压器供电,灯塔负荷中的2130kW由2台1250kV A变压器供电;余下的86kW 灯塔负荷加上办公楼负荷53kW,合计136kW,由第3台1250kV A变压器供电。

每台1250kV A变压器的无功补偿容量为637kvar,电容器额定电压为525V,由8组75 kvar和1组37 kvar电容器组成。

每组电容器串电抗率为14%的电抗器。

功率因数可以从0.8提高到0.92。

吸收谐波总量约30%,谐波电压总畸变率可以控制在国际允许范围之内,满足小于5%的要求。

5.5 变压器分流(即注入变压器)的各次谐波电流和总谐波电流
国标要求谐波电压总畸变率小于5%,经计算谐波电压总畸变率为2.57%,符合国标要求。

6.结束语
无源消谐滤波装置投入使用后,实测各次谐波值均小于理论计算值。

说明消除谐波装置发挥了很好的作用。

今后随着许多电力电子产品的广泛应用,针对不同的谐波源采取有效的治理措施,减少谐波污染是解决电能危机的发展方向之一,从始至终也是我们研究的重要课题。

参考文献:
[1]隋志平.可逆型冷扎机谐波治理及无功补偿技术的研究.南通机电工程2008.3.
[2]周志敏等.无功补偿电容器配置、运行、维护.北京:电子工业出版社.2009.
[3]王兆安等.谐波抑制和无功功率补偿.北京:机械工业出版社,2006.。

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