分析谐波治理的优点及经济效益说明
玉田寰宇铸造公司谐波治理及经济效益分析
关键词 : 谐波治理 ; 功率因数 ; 经济效益 ; 分析
中图分 类号 : M 1. 文 献标 识码 : 文章 编号 : 6415 (0 0 0 -000 T 74 3 B 17 —77 2 1)3 1-5 0
Ha m o i ntola r n c Co r nd o o i ne tAna y i tYu i Ec n m c Be f i l ss a tan Hua y Fo dr mpa y n u un y Co n
c n r l h a o i o t l a o n y f tro t a o is u s c i v h u p s fi o t ,t e h r n c c n r n n to l l u r n e ,b ta o a h e e te p r o e o o m o c i e hm l m—
第3卷 1
第 3期
电力 电容器与无功补偿
P we a a i r& Re cie P w rCo e s t n o r C p ct o a t o e mp n a i v o
Vo . l N . 13 o 3
21 0 0年 6月
Jn 00 u .2 1
玉 田寰 宇 铸 造公 司谐 波治 理及 经 济效 益 分 析
0 引言
20 0 7年 1 2月 4日唐 山供 电公 司对 玉 田寰宇
1 寰宇公司谐波检 测情况分析
1 1 测试地 点 的选择 .
铸造有 限公 司 ( 以下 简 称 寰 宇 公 司 ) 行 了 电能 进 质量 检测 , 检测 结果 表 明 :
寰宇公司由唐山供 电公 司 10k 1 V鸦鸿桥变 电站 5 1 2 专线供电 , 用户协议容量为 805k A 1 V 。 电能质量测试地点选在寰宇公司配电室 1 V进 0k
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。
电力系统中的电流谐波分析与治理
电力系统中的电流谐波分析与治理在当今高度依赖电力的社会中,电力系统的稳定与高效运行至关重要。
然而,电流谐波的存在却给电力系统带来了诸多问题。
为了保障电力系统的正常运行,对电流谐波进行深入分析并采取有效的治理措施显得尤为重要。
首先,我们来了解一下什么是电流谐波。
简单来说,电流谐波是指在电力系统中,电流的波形偏离了理想的正弦波形态。
在理想情况下,电流应该是平滑、连续且呈正弦波变化的。
但在实际中,由于各种非线性负载的接入,如电力电子设备、变频器、整流器等,使得电流波形发生畸变,产生了谐波成分。
这些非线性负载在工作时,会对输入的交流电源进行快速的开关操作,从而导致电流的大小和方向在短时间内发生急剧变化。
这种非连续性的电流变化就会引入谐波。
电流谐波的存在会带来一系列不良影响。
对于电力设备而言,谐波电流会增加设备的损耗,导致发热加剧,缩短设备的使用寿命。
例如,变压器在谐波电流的作用下,铁芯的磁滞和涡流损耗会显著增加,可能会出现过热甚至烧毁的情况。
电动机在谐波环境中运行,会产生额外的转矩脉动和噪声,降低运行效率和可靠性。
在电力传输方面,谐波电流会导致线路的附加损耗增加,降低输电效率。
同时,谐波还可能引起电力系统的谐振现象,使得电压和电流大幅升高,严重威胁到电力系统的安全稳定运行。
此外,电流谐波还会对电能质量产生负面影响,干扰精密仪器和设备的正常工作,造成测量误差、控制失误等问题。
对于一些对电能质量要求较高的场所,如医院、科研实验室等,谐波的存在可能会带来严重的后果。
那么,如何对电流谐波进行分析呢?常用的方法包括傅里叶变换、快速傅里叶变换(FFT)等。
通过这些分析方法,可以将复杂的电流波形分解为不同频率的谐波成分,并计算出各次谐波的幅值和相位。
在实际的电力系统中,通常会使用专业的电能质量监测设备来采集电流和电压数据,然后通过软件进行分析,以获取谐波的相关信息。
这些监测设备能够实时监测电力系统中的谐波情况,并提供详细的报告和数据分析,帮助工程师和技术人员了解谐波的来源和影响程度。
谐波治理各方案比较分析
谐波治理各方案比较分析谐波治理的目的包括:1. 满足电力公司对谐波电流发射的限制要求2. 释放变压器的有效容量,提高变压器的效率3. 提高配电系统(包括无功补偿装置、继电保护器、电缆等)的可靠性4. 为企业内的各类设备提供质量优良的电能,保证制造系统的稳定运行人们对谐波的危害已经十分熟悉,很多企业也开始重视谐波的治理。
谐波治理的目的不同,所采取的方案也是不同的。
因此,在确定谐波治理的方案之前,要明确谐波治理的目的。
企业在谐波治理方面投资,要达到的目的如图所示。
满足电力公司的要求是企业进行谐波治理的首要动机。
为电力用户提供合格的电能,是电力公司的责任。
因此,电力公司要对那些可能污染电网的用户的提出谐波治理的要求。
随着越来越多的企业对电能质量的要求提高,电力公司将对电力用户进行更严格的要求。
在目前阶段,出于后面几个目的而进行谐波治理的企业较少。
企业仅在出现了故障现象后,才开始考虑谐波治理的问题。
其中,谐波导致无功补偿装置烧毁的情况最为常见。
无论谐波治理的最终目的是什么,其本质就是减小负载(可能是一组负载)向电网注入的谐波电流,因为谐波电流是谐波问题的根源。
只不过,针对不同的目的,控制谐波电流的位置不同,也就是采用的谐波治理方案不同。
谐波治理的策略按照谐波治理的位置,可以有三个策略。
第一:在高压母线上治理,采用的设备是SVC、SVG等。
第二:在变压器的下端,低压母线上治理谐波。
采用无援滤波器、有源滤波器等。
无源滤波器往往会发出额外的容性无功,这在有些场合是不允许的。
第三:在设备的电源入口处治理谐波。
这称为就地治理。
就地治理是最理想的谐波治理策略。
因为,这样相当于将非线性负载转变成了线性负载,谐波导致的一切问题都迎刃而解。
大部分发达国家按照这个策略开展谐波治理。
达到这个目的的管理措施就是,要求电气电子设备满足相应的电磁兼容标准(例如,GB17625)要求,电磁兼容标准对谐波电流发射进行了明确的规定。
传统的谐波治理策略传统的谐波治理项目大多采用策略1和策略2。
谐波治理可行性研究报告
谐波治理可行性研究报告一、研究背景近年来,随着电力系统运行负荷的不断增加,电力系统中谐波对系统设备和负载造成的影响越来越明显,使得谐波治理成为电力系统运行中急需解决的问题之一。
因此,对谐波治理的可行性展开研究,对于保障电力系统的安全稳定运行具有重要意义。
二、研究目的与意义本研究旨在通过对谐波治理技术进行分析和探讨,评估谐波治理的可行性,为电力系统中谐波治理工作提供理论依据和技术支持。
该研究的意义主要体现在以下几个方面:1. 对于电力系统中存在的谐波问题,通过研究谐波治理技术,探讨解决谐波问题的方法和途径,可以有效提升电力系统的安全可靠性。
2. 通过对谐波治理技术进行评估和对比研究,可以为电力系统企业选择合适的谐波治理设备和技术提供参考。
3. 通过研究谐波治理技术的可行性,可以为电力系统中谐波治理工作的规划和实施提供科学依据。
三、研究内容与方法1. 研究内容本研究将主要围绕谐波治理技术展开研究,包括国内外谐波治理技术的发展现状、谐波问题对电力系统的影响分析、不同谐波治理技术的特点和应用场景、谐波治理技术的成本效益分析等方面展开探讨。
2. 研究方法本研究将主要采用文献研究法、案例分析法、调查研究法等研究方法,通过对国内外相关文献、标准和案例的收集与分析,梳理谐波治理技术发展历程,比较不同谐波治理技术的特点和适用场景。
同时,通过对行业内相关企业和专家的访谈与调研,获取实际应用的案例数据和经验,从而全面、系统地评估谐波治理技术的可行性。
四、可行性研究结果1. 谐波治理技术的发展现状通过文献研究与调研了解到,目前谐波治理技术主要包括谐波滤波器、有源滤波器、静态无功发生器等。
不同的谐波治理技术各有特点,适用于不同的谐波问题和电力系统场景。
2. 谐波问题对电力系统的影响谐波对电力系统设备和负载的影响主要表现为设备寿命缩短、设备过热、传动系统振动加剧、电能表误差增大等问题,严重影响电力系统的安全稳定运行。
3. 不同谐波治理技术的特点和应用场景不同的谐波治理技术适用于不同的场景和谐波问题。
谐波治理的基本方法和措施_概述及解释说明
谐波治理的基本方法和措施概述及解释说明1. 引言1.1 概述谐波是指在电力系统或其他电气设备中频率为基波频率的整数倍的波动。
谐波问题已经成为现代电力系统和工业生产中普遍存在的一个难题,它会导致电能质量下降、设备寿命缩短、甚至引发系统故障等负面影响。
因此,探索谐波治理的基本方法和措施对于确保电网稳定运行和提高供电可靠性至关重要。
1.2 文章结构本文旨在对谐波治理的基本方法和措施进行概述并进行解释说明。
首先,在第2节中,我们将介绍谐波治理的概念及其基本方法。
然后,在第3节中,将详细讨论谐波治理方法的具体实施步骤,以帮助读者全面了解如何进行谐波治理。
接下来,在第4节中,我们将通过分析实例和进行案例研究来进一步加深对谐波治理的认识。
最后,在第5节中,我们将总结文章并展望未来谐波治理发展的趋势与挑战。
1.3 目的文章旨在向读者介绍谐波治理的基本方法和措施,并详细说明实施这些方法和措施的具体步骤。
通过对谐波问题的深入解析和案例研究,希望能提供给读者一些实用的指导和经验,以便在实际工程中有效地解决谐波问题。
此外,文章还将展望未来谐波治理发展的趋势,并指出可能面临的挑战,旨在激发学术界和工程界进一步研究与探索谐波治理领域。
2. 谐波治理的基本方法和措施2.1 谐波治理概述谐波是指电力系统中频率为基波频率整数倍的非线性电流或电压成分。
过多的谐波对电力设备和系统会造成损坏,因此需要采取一系列方法来进行谐波治理。
本节将介绍谐波治理的基本方法和措施。
2.2 方法一:滤波器应用滤波器是最常见也是最有效的谐波治理方法之一。
滤波器可以选择性地通过或阻挡特定频率的谐波成分,从而达到谐波抑制的效果。
常见的滤波器包括被动滤波器和主动滤波器。
被动滤波器是一种简单且经济实用的滤除谐波单元的方法。
它通常由电感、电容和电阻组成,并与系统并联或串联连接。
被动滤波器具有固定衰减特性,在设计时需要根据不同情况选择合适的参数。
主动滤波器则利用控制技术实现对特定频率的反相干扰信号,以达到抵消谐振效应的目标。
常用的电力谐波治理的方法
目前常用的电力谐波治理的方法无外乎有三种,KYLB无源滤波装置、KYAPF 有源滤波装置、KYLB动态无功补偿装置。
下面就谈谈这三种方法的优缺点以及市场前景及其经济效益的分析。
1. KYLB无源滤波装置KYLB无源滤波装置的主要是用电抗器与电容器构成,KYLB无源滤波装置的成本较低,经济,简便,因此获得广泛应用。
KYLB无源滤波装置可以分为并联滤波器与串联滤波器。
1.1无源并联滤波器现有的谐波滤除装置大都使用无源并联滤波器,对每一种频率的谐波需要使用一组滤波器,通常需要使用多组滤波器用以滤除不同频率的谐波。
多组滤波器的使用造成结构复杂,成本增高,并且由于通常的系统中含有无限多种频率的谐波成分,因此无法将谐波全部滤除。
不仅如此,由于并联滤波器对谐波的阻抗很低,通常会使谐波源产生更大的谐波电流,谐振在不同频率的滤波器还会互相干扰,例如7次谐波滤波器就可能会放大5次谐波。
因此,如果有人将并联滤波器安装前后的谐波情况做过对比,就会发现:虽然滤波器安装以后影响系统的谐波电流减小,但是各滤波器中以及进入系统的谐波电流之和远远超过未安装滤波器之前,谐波源产生的谐波电流也超过未安装滤波器之前。
从广义的角度来讲,频率不等于工频频率的成分统统都是谐波。
因此,工频是单一频率,而谐波有无限多种频率,可见谐波具有无限的复杂性,使用并联滤波器的方法显然无法对付无限频率成分的谐波。
1.2无源串联滤波器由电感与电容串联构成的LC串联滤波器,具有一个阻抗很低的串联谐振点,如果我们构造一个串联谐振点为工频频率的串联滤波器,并将其串联在线路中,就可以滤掉所有的谐波。
这就是本文介绍的串联滤波器,串联滤波器由电感和电容串联而成,并且串联连接在电源与负荷之间,因此串联滤波器的“串联”二字具有双重意思:一个意思表示电感与电容串联,另一个意思表示串联在电路中使用。
在三相电路中均接入串联滤波器,由于串联带通滤波器对基波电流的阻抗很小,而对谐波电流的阻抗很大,于是只用一组滤波器就可以滤除所有频率的谐波。
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。
变电站谐波治理方法探讨
变电站谐波治理方法探讨变电站是用于变换输电电压电流的设备,主要用于输电系统的各种工作。
在变电站的运行过程中,会产生一定的谐波,谐波会对电网设备和设备产生不利的影响,影响电网的安全稳定运行。
对变电站谐波进行有效的治理是非常重要的。
在变电站谐波治理中,可以通过多种方法来进行处理,包括传统的无源滤波器、有源滤波器以及其他的谐波抑制设备。
本文将探讨变电站谐波的产生原因、对电网的影响以及各种谐波治理方法的优缺点,并就变电站谐波的治理方法进行探讨,以期为工程技术人员提供一些参考。
一、变电站谐波的产生原因1.1 变电设备非线性负载在变电站运行过程中,变电设备如变压器、整流器等均存在着非线性负载,这些非线性负载会导致电流不是正弦波。
因为正弦波是基波,除了基波外其他的波称为谐波。
这些非线性负载产生的电流中含有大量的谐波成分,从而导致变电站产生谐波。
1.2 变电站设备的不良工作状态变电站设备在运行中,可能会出现不良的工作状态,如设备的过载、过热、开关闪断等现象,这些现象都会导致设备产生谐波。
1.3 外部干扰外部的干扰也是导致变电站产生谐波的原因之一。
当外部环境中存在不稳定的电源或其他干扰时,会对变电站的正常工作产生影响,从而产生谐波。
二、谐波对电网的影响2.1 对设备的影响谐波会对变电站内的各种设备和设备产生不良的影响。
谐波使得设备产生附加损耗,缩短设备的使用寿命,同时也会影响设备的安全运行。
在高水平谐波情况下,设备还可能出现共振现象,甚至导致设备的故障。
谐波对电网的影响主要体现在以下几个方面:a. 电网损耗增加由于谐波会导致设备发热增加,额外损耗增加,使得电网的损耗增加。
b. 出现电网设备的振荡和共振现象当电网中存在谐波时,会对电网设备产生共振和振荡现象,这将影响电网的稳定运行。
电网中的谐波会对用户的电器设备产生一定的影响,使得电器设备的寿命缩短,工作效率下降。
3. 变电站谐波的治理方法对于变电站谐波的治理,可以采取多种方法进行处理:3.1 无源滤波器无源滤波器是一种通过谐波滤波器将谐波波形滤除的装置,它通常由电容器、电感器或其他无源元件组成。
煤矿电力系统谐波分析及治理
煤矿电力系统谐波分析及治理随着现代化生产的发展和大规模的工程建设,各种电气设备的应用越来越广泛,同时也带来了严重的谐波问题。
谐波是指振动周期不同但频率为原频率整数倍的正弦波信号叠加形成的现象,其对电力系统的影响主要表现在三个方面:一是造成电网质量下降,如电压略微的跳动、波形变形等;二是对各种电气设备的寿命和运行安全产生威胁;三是从事特殊用途的电力设备或器件,如计算机、模数转换器等,会造成其失真或故障。
煤矿电力系统相对于一般电力系统,其复杂性更大,因为煤矿作为重要的生产基地和能源基地,其需求大体上包括生产、生活和机电设备等多方面,经营单位电力设备的种类繁多且互相间的使用频率也不同,这些设备的实际负载、运行时长等各异,因而使谐波问题成为煤矿电力系统中的主要问题之一。
煤矿电力系统中的谐波问题主要来源于以下几个方面:1.煤矿生产中大量使用变频器、电子式节能灯等电子设备。
2.煤矿电气设备中长距离进出口输电线路,从而使谐波问题进一步加剧。
3.煤矿电力系统中并联运行的电容电抗器组,由于不同制造厂家沟通不畅,设备质量和性能有差异,也会加剧谐波问题。
4.煤矿电力系统中原本的电源电压含有谐波,而该电压谐波程度与前面所述的因素有关。
为了解决煤矿电力系统中的谐波问题,需要进行谐波分析和相应的治理措施。
其中,谐波分析通常包括以下几个方面:1.谐波的测量采用谐波分析仪或功率分析仪等仪器对电路中的电压和电流进行测量,确定谐波存在的频率、振幅和相位关系。
同时,基于测量结果,对谐波源进行定位。
2.谐波特性的分析基于谐波测量的数据,对煤矿电力系统中的谐波进行分析,包括谐波的频率、能量、幅值等特性。
这些特性数据对于制定治理措施和选择治理设备非常有用。
在确定谐波来源后,可以针对性地进行治理,比如针对变频器等电子设备的谐波问题,可以通过选用合适的滤波器或线缆,或进行优化控制等方法进行治理。
4.谐波损耗的计算在了解谐波的特性和来源后,还需要对系统内的谐波损耗进行计算,这可以帮助决定谐波治理的优先级和治理后的效果。
浅谈谐波治理
1、治理谐波的重要性对供电质量及可靠性的要求日益提高和用户的工艺过程水平的发展相联系的。
在电力发展的初期,电力负荷主要是照明,人们知道停电后马上点燃蜡烛,并无多大怨言。
但当主要电力负荷逐渐为工、农业生产和商业所代替后,一停电就会造成相当大的损失。
因此就出现了双电源、重合渣装置等技术措施来提高供电可靠性。
近代科技进步又促进生产过程的自动化和智能化,对电能质量提出了更高更新的要求。
一个计算中心失去电源 2S就可能破坏几十小时的数据处理结果或上百万元的经济损失。
在大型机器制造厂,0.1S的电压突降就可能造成异常的生产状况和质量破坏。
当今自动化设备的连续精加工生产线,它们对配电系统中的干扰异常敏感,几分之一秒的不正常供电就可能在工厂内部造成混乱,其损失是难以估量的。
这些用户对不合格电力的容许度严格到1-2周波。
现代化的商贸中心、银行、医院也是如此。
而谐波的严重危害和所造成的损失经常被人们提及。
无人值守变电站中计算机系统突然出现的死机现象,大多属于电能质量问题。
由于目前国内电能质量控制方面的研究大多局限在谐波问题的范围内,因此,着重谈一下谐波的危害。
谐波引发系统事故。
如谐波对保护干扰,引起大同二电厂200MW发电机跳闸,使北京大面积停电事故,河南电网220KV计驻线跳闸,驻马店、信阳地区大面积停电事故,山西晋东南电网瓦解,大面积停电事故。
纵观配电网的运行质量和效率,对电能质量的要求越来越高。
一般所指的供电质量包括系统电压、频率的偏差,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,谐波一直是影响电能质量的主要问题。
根据多年电网运行经验,谐波普遍存在于电力系统发、输、配、供、用的各个环节。
因此,谐波的治理是降低电能损耗,延长供配电设备的使用寿命,改善电磁环境的重要措施。
2、谐波的基本特性和测量2.1 谐波的概念谐波是一个周期电气量的正弦波分量,其频率是基波频率的整数倍数。
理论上看,非线性负荷是配电网谐波的主要产生因素。
煤矿电力系统谐波分析及治理
煤矿电力系统谐波分析及治理随着国民经济的快速发展,煤炭产业得到了长足的发展,其中煤矿电力系统也在不断发展。
煤矿电力系统是由各种不同的设备组成的复杂系统,其中谐波问题是一个十分普遍的问题。
本文将对煤矿电力系统中的谐波问题进行分析,并提出一些治理方法。
一、谐波概述谐波是指频率为原有基波频率的整数倍的电压或电流分量,它们容易导致各种电器设备的故障,从而影响系统性能。
煤矿电力系统中,谐波主要来自于电力电子调速器、电弧炉、高频变压器、电容器等设备,它们会产生大量的谐波,导致系统失效或设备损坏。
二、谐波分析1. 谐波电压与电流的特性在煤矿电力系统中,谐波电压与电流的特性与负载有关,其中负载的变化会导致谐波产生的形式发生变化。
一般来说,谐波电流包含了直流分量和交流分量,而谐波电压则主要体现为方波形式,且含有许多高频成分。
2. 谐波的影响谐波会导致电力系统中一系列的问题,例如:(1)设备性能下降。
谐波容易导致设备内部发热、增加功率损耗、降低效率等问题。
(2)出现电磁干扰。
谐波会对周围设备产生干扰,导致其他设备卡死等故障。
(3)影响电网质量。
谐波会影响电压稳定性,导致电网质量下降。
三、谐波治理为了保证煤矿电力系统的正常运行,必须采取一系列的措施对谐波进行治理。
下面是几种常见的谐波治理方式。
1. 滤波器滤波器可以将谐波导体电路滤除,从而达到减小谐波电流的效果。
滤波器一般分为无源和有源两种类型,前者主要用于低于1kW的小功率设备,而后者则用于大功率电力设备。
2. 降低谐波源等级降低谐波源等级是有力的谐波治理方法,可以通过优化系统上设备的使用方式、解决电容器过多等问题进行实施。
3. 更换设备如果设备本身谐波问题比较严重,则可以考虑更换设备进行治理。
比如,更换带有过滤器的电力电子调速器等。
4. 设计合理的电力系统在设计煤矿电力系统时,要充分考虑用电设备的拓扑结构、负载特性、谐波环境等因素,从而设计出合理的电力系统。
四、总结谐波问题是煤矿电力系统中普遍存在的问题,需要采取一系列的措施进行治理。
机场电力系统谐波治理与节能分析
机场电力系统谐波治理与节能分析【关键词】谐波;危害;附加损耗;节能0.绪论随着现代化机场大量采用变频调速设备、新型led、节能荧光灯、ups 不间断电源、电力电子设备(大型电子屏幕、计算机、办公设备和通信设备)以及可控硅调光设备(灯光站助航灯)等等,谐波等电能质量问题非常突出,严重影响机场的用电安全。
航站楼电力设备运行中产生的问题和故障,通常都是由于电网电气参数波动或瞬间干扰所引起,如:电压波动、浪涌冲击、谐波、三相不平衡、功率因数过低、缺相运行等。
这些非线性负载产生的大量谐波导致电网污染,使航站楼电力品质下降,引起用电设备运行故障。
为避免由于电气故障而造成航班延误所导致的重大不良影响和高额成本,进行机场电力系统谐波治理与节能分析工作是非常必要的。
1.机场电力系统谐波的主要来源1.1照明系统(荧光灯、led灯和金属卤化物灯等)在商业和民用建筑中大量使用荧光灯、电子镇流器和led 节能灯等单相谐波源负载会产生大量的三次谐波,极易引起中性线电流过大。
三次和3n 次谐波会在中性线上叠加,使系统的中性线电流增加,增加了中性线电缆的发热量,严重时会发生火灾。
1.2变频调速设备(空调、泵)三相变频类用电设备工作模式基本都是六脉动变流器整定,因此产生典型的6n±1(5、7 次)谐波电流。
1.3 ups电源ups 主要由整流电路、逆变电路、控制电路、充电电路、电池组、旁路系统组成。
常用的整流电路有三相全桥六脉冲整流电路和六相全桥十二脉冲整流电路等。
相控整流技术的优点在于结构简单控制技术成熟,但由于交流输入功率因数低,产生大量的谐波电流,会对电网产生较大的污染。
1.4跑道助航灯机场跑道助航灯主要谐波次数为3/5/7/9/11/13等,总电流畸变率较高,会影响助航灯的供电安全和可靠性。
1.5汽车充电站(规划)电动汽车充电站属于典型谐波源负载,会产生大量谐波注入公用电网,影响电网电能质量水平,为确保电能质量和电力系统的安全、经济运行,新项目工程设计阶段一般都会采取相应措施抑制谐波。
煤矿电力系统谐波分析及治理
煤矿电力系统谐波分析及治理随着煤矿企业的不断发展壮大,电力系统也逐渐成为煤矿企业生产中不可或缺的重要环节。
然而在电力系统中,谐波问题一直是煤矿企业面临的重要挑战之一。
谐波问题会对电力设备、生产设备和工作环境造成严重影响,因此煤矿企业急需对电力系统进行谐波分析和治理,以确保生产的正常运行和员工的安全。
一、谐波产生的原因1. 非线性负载:在煤矿企业的生产过程中,经常会有大量的非线性负载如变频器、整流器、电弧炉等,这些负载会引起谐波的产生。
非线性负载导致电流波形不再是正弦波,而是包含有大量谐波成分的波形。
2. 高压电力设备:煤矿企业通常采用高压电力设备来确保能源传输的远距离和大功率传输,在这种情况下,电力系统中谐波的产生更为严重。
3. 并联运行的设备:煤矿企业生产的设备通常是相互关联并联运行的,这样会导致电力系统中谐波的相互干扰。
二、谐波对煤矿电力系统的影响1. 对电力设备的影响:谐波会导致电力设备温升升高、绝缘老化、电机转矩波动等问题,严重时还会导致电力设备的故障,增加了维护成本和生产成本。
2. 对生产设备的影响:谐波会导致生产设备的转矩波动、振动增大,甚至损坏设备,影响了煤矿企业的生产效率和生产质量。
3. 对工作环境的影响:谐波会导致照明设备的闪烁、电磁辐射增加,给员工的工作环境带来不适和安全隐患。
对于煤矿企业的电力系统,谐波分析是非常重要的一步,只有通过深入的谐波分析,才能找出谐波产生的根本原因,采取合理的措施来解决谐波问题。
1. 谐波测试仪器的选择:在进行谐波分析之前,需要选用合适的谐波测试仪器对电力系统进行测试,检测谐波的频率、幅值、相位等参数。
2. 数据采集与分析:利用谐波测试仪器进行数据采集,对电力系统的谐波进行分析,找出谐波的产生原因和谐波的主要特性。
3. 谐波问题的诊断:通过对谐波数据的分析和对电力设备、生产设备的影响分析,可以对谐波问题进行准确定位,找出谐波问题的具体来源。
1. 选择合适的滤波设备:根据谐波测试分析的结果,选择合适的滤波设备来抑制电力系统中的谐波。
电力系统谐波分析与谐波治理浅析
电力系统谐波分析与谐波治理浅析摘要:随着现代工业的飞速发展,电力系统中电能的生产、变换和使用都在与时俱进地发生改变,它带来的负面效应是使电能质量受到了严重影响,本文所研究的就是在当前这个背景之下所迫切需要解决的问题,主要针对电力系统当中的谐波问题的分析与治理进行了一系列深入的研究。
本文首先对谐波产生的背景作了简要介绍,并分析了它会给电网带来的危害;然后列举了目前获得广泛应用的一系列谐波问题解决方案并探讨了其各自的优缺点;最后引入动态有源滤波器装置,对谐波与无功工况进行了仿真研究,验证了其相比于其他谐波治理方式的优越性和高效性,证明了该种治理方法是一种适用于推广应用的行之有效的措施。
关键词:谐波电能质量有源滤波分析治理1 电网谐波的定义在供电系统中,通常总是希望交流电压和交流电流是正弦波形。
《电能质量公用电网谐波》(GB/T14549-1993)定义:“凡向公用电网注入谐波电流或在公用电网产生谐波电压的电气设备称为谐波源”[1]。
高次谐波源可以分为电流源和电压源两种类型。
以电压源型为例,正弦电压可以表示为:2 电网谐波的产生与危害谐波的产生主要由大容量电力设备和用电整流或换流设备以及其他非线性负荷造成的,随着电力电子技术的发展,电力电子器件已经成为电网产生谐波的主要原因。
这是由于电力电子元件本身的非线性特性,以及其使用范围的广泛性,但是电力电子器件不是电网产生的唯一原因。
按照非线性元件的分类,电力系统谐波源可以分为三大类:铁磁饱和型、电子开关型和电弧型[2]。
铁磁饱和型谐波源是由于器件的铁磁饱和特性导致电流电压波形畸变,带铁芯的变压器,发电机等设备都属于这一类型;电子开关型谐波源是目前最主要的谐波污染源,利用电力电子变流器对电压电流及能量进行控制与变换,在给当今电力企业和用户带来极大便利的同时也引入了波形的畸变,一般来说,单相半波、全波和桥式电路为小容量整流设备,其谐波电流较小。
而大容量整流设备如三相六脉动整流装置,在理想的情况下交流侧的谐波次数为(6k±1)次,k为正整数,6为该整流器直流电压脉动数,这些谐波称为该整流装置的特征谐波;电弧型谐波源,诸如电焊机、电弧炉以及大型工矿企业的一些冲击性负荷,电弧型电流谐波持续时间长,因而对电网的损害也非常严重。
电力系统谐波治理浅析
过 中性 线 时 ,会使 导 线过 热 ,损 害 绝缘 ,引起 短路 甚 至 火 灾 。谐 波 还会 引起 继 电保 护 和 自动装 置 误 动作 ,使 电能计 量 出现 混乱 。 对 于 电力 系 统 外 部 ,谐 波 对 通信 设 备 和 电 子设 备 会 产 生 严 重 干 扰。
电流总谐波畸变率最 高时可达1 %,电压 总谐波畸变率 最高时 2
可 达 32 0 .2 ,远 高 于 国家 标 准 G / 1 5 9 9 《 能 质量 公用 电 BT 4 4 — 3 电 网谐 波 》。 四 、谐波 抑 制方 法 电力 谐 波 的 动态 抑 制技 术 主 要是 如 何减 少 或 消 除注入 系统 的
起 的:
3 、主轴不 能定 向或定 向不 到位
在 检 查定 向控制 电路 设 置 和调 整 ,检 查定 向板 ,主轴 控 制 印 刷 电路板 调 整的 同时 ,应检查 位置 检测 器 ( 编码 器 )是否不 良。
4 、坐标轴 振动 进给 在 检 查 电动 机线 圈是 否 短 路 ,机 械进 给丝 杠 同 电机 的连 接 是 否 良好 ,检 查整 个伺 服 系统 是 否稳 定 的情 况 下 ,检 查 脉 冲编 码 是 否 良好 、联 轴节联 接是 否平 稳可靠 、测 速机 是否 可靠 。 5 C报警 中 因 程序错 误 .操作 错 误 引起 的报 警 .有可 能 是 、N 主 电路故 障和进 给速 度太低 引起 。 同时 ,还 有可 能 是 ( ) 冲编 码 器不 良。 1 脉 ( 2)脉 冲 编 码 器 电 源 电 压 太 低 , ( 时调 整 电 源 电 压 的 此 1V。使 主 电路 板 的 +5 端 子上 的 电压 值在 4 5 5 0 5 v . — . V内 )。 9 1 ( )没有 输入 脉 冲编码 器 的一 转信 号而 不能 正 常执行 参 考点 3
电力系统中电流谐波分析与治理
电力系统中电流谐波分析与治理在当今的电力系统中,电流谐波问题日益凸显,对电力设备的正常运行和电力质量产生了不可忽视的影响。
为了确保电力系统的稳定、高效和可靠运行,深入研究电流谐波的分析方法与治理策略显得至关重要。
一、电流谐波的概念与产生原因电流谐波,简单来说,就是电流波形偏离了理想的正弦波形态。
这种偏离导致电流中出现了频率为基波整数倍的分量。
那么,电流谐波是如何产生的呢?主要有以下几个方面的原因。
首先,非线性负载是产生电流谐波的重要源头。
常见的非线性负载如电力电子设备,包括变频器、整流器、逆变器等。
这些设备在工作时,其电流电压特性并非线性关系,从而导致电流波形发生畸变,产生谐波。
其次,电力变压器的铁芯饱和也会引起电流谐波。
当变压器铁芯进入饱和区时,励磁电流会呈现非线性增长,从而引入谐波成分。
此外,电弧设备如电弧炉、电焊机等,由于其工作过程中的电弧不稳定,电流的通断不规律,也会产生谐波。
二、电流谐波的危害电流谐波的存在给电力系统带来了诸多危害。
对于电力设备来说,谐波电流会增加设备的损耗,导致发热加剧,缩短设备的使用寿命。
例如,电机在谐波环境下运行,会出现额外的铁损和铜损,效率降低,甚至可能出现故障。
对电力系统的稳定性也有不良影响。
谐波会导致电力系统的电压波动和闪变,影响供电质量,严重时可能引发系统故障,造成大面积停电。
同时,谐波还会干扰通信系统,使信号传输受到影响,降低通信质量。
三、电流谐波的分析方法为了有效地治理电流谐波,首先需要对其进行准确的分析和测量。
傅里叶变换是常用的谐波分析方法之一。
它可以将复杂的周期性信号分解为不同频率的正弦波分量,从而清晰地揭示出谐波的频率和幅值。
快速傅里叶变换(FFT)则是傅里叶变换的一种快速算法,大大提高了计算效率,使其能够在实际工程中广泛应用。
此外,还有小波变换等方法。
小波变换具有良好的时频局部化特性,能够更准确地捕捉到信号中的突变和瞬态成分,对于分析非平稳的谐波信号具有独特的优势。
电力系统中的谐波分析与抑制技术研究
电力系统中的谐波分析与抑制技术研究引言谐波是指在电力系统中存在的一个常见问题,它是非线性负载所造成的电流和电压波形畸变现象。
谐波会给电力系统带来一系列的负面影响,如电力设备的损坏、电能计量错误以及对周围电子设备的干扰等。
因此,对于电力系统中的谐波进行分析和抑制研究,具有重要的理论意义和工程应用价值。
本文将对电力系统中的谐波问题进行深入探讨,并介绍一些常见的谐波分析与抑制技术。
一、电力系统中谐波的生成机理电力系统中的谐波主要是由非线性负载产生的。
非线性负载的电阻、电感和电容特性会导致电流波形畸变,进而产生谐波。
例如,电力电子器件如整流器、逆变器、变频器等都是典型的非线性负载,它们工作时会引入大量的谐波。
此外,一些家电如电冰箱、空调等也是常见的非线性负载。
二、谐波的分析方法1.频谱分析法频谱分析法是一种常用的谐波分析方法。
它通过将电压或电流信号变换到频域,得到频谱图,从而判断谐波的存在与否以及谐波的频率和幅值。
常用的频谱分析方法有离散傅里叶变换(DFT)、快速傅里叶变换(FFT)等。
这些方法可以方便地获得频谱信息,并提供参考数据用于后续的谐波抑制设计。
2.时域分析法时域分析法是另一种常见的谐波分析方法。
它通过对电流或电压信号的波形进行观察,判断其是否存在谐波成分以及谐波的波形特征。
时域分析法可以直观地表达谐波的波形特性,有助于对谐波进行定性和定量分析。
三、谐波抑制技术1.主动滤波器技术主动滤波器技术是一种常用的谐波抑制技术。
它通过对电网电流进行实时监测,然后根据监测结果设计控制算法,控制主动滤波器输出谐波电流,与电网中的谐波相消。
主动滤波器具有调整灵活、抑制效果好等优点,但是成本较高,适用于对电能质量要求较高的地方。
2.无源滤波器技术无源滤波器技术是一种经济有效的谐波抑制技术。
它通过选择合适的无源滤波器电路,利用谐波的特性将其消耗或抑制。
无源滤波器技术具有成本低、抑制效果稳定等优点,适用于对电能质量要求不那么高的场合。
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分析谐波治理的优点及经济效益说明
波治理带来的好处:
1、安装谐波治理装置后,有效的降低了谐波电流,增加了变压器的有效容量,可增加相应的带载能力,减少扩容所需的投资。
2、安装谐波治理装置后,可有效的降低变压器的损耗,提高变压器的安全运行系数,起到节能降耗的目的。
3、安装谐波治理装置后,可有效的降低拉出的单晶的质量,提高单晶的无位错率。
谐波治理的方法目前常用的谐波治理的方法无外乎有二种,无源滤波和有源滤波。
下面就谈谈这二种方法的优缺点以及市场前景及其经济效益的分析。
1、无源谐波滤除装置国内低压侧高水平的谐波滤除装置是采用光纤触发系统,大幅度降低因谐波干扰致使电缆触发所产生的误动。
无源滤波的主要结构是用电抗器与电容器串联起来,组成LC 串联回路,并联于系统中,LC回路的谐振频率设定在需要滤除的谐波频率上,例如5次、7次、11次谐振点上,达到滤除这3次谐波的目的。
其成本低,但滤波效果不太好,如果谐振频率设定得不好,会与系统产生谐振。
现在,市场上流通较多的采取的滤波方法就是这一种,主要是因为低成本,用户容易接受。
虽滤波的效果较差,只要满足国家对谐波的限制标准和电力部门对无功的要求就行了。
由于其低成本,市场的需求也就大,一般而言,低压0.4KV系统大多数采用无源滤波方式,高压10KV几乎都是采用这种方式对谐波进行治理。
由于我国的中小企业大多数是私有的,业主对谐波的危害
认识不足,一般不愿意拿出大量的经费来治理谐波,而有的企业由于谐波的含量太大,常规的无功补偿不能凑效,供电部门对无功的要求又是十分严格的,达不到就要罚款。
因此,业主不得不要求滤波。
因而,其市场的前景可观,经济效益也就可观了。
2、有源谐波滤除装置有源谐波滤除装置是在无源滤波的基础上发展起来的,它的滤波效果好,在其额定的无功功率范围内,滤波效果是百分之百的。
其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。
对单台的装置而言,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。
它主要是由电力电子元件组成电路,使之产生一个和系统的谐波同频率、同幅度,但相位相反的谐波电流与系统中的谐波电流抵消。
但由于受到电力电子元件耐压,额定电流的发展限制,成本极高,其制作也较之无源滤波装置复杂得多,成本也就高得多了。
谐波治理的措施主要有三种:
一是受端治理,即从受到谐波影响的设备或系统出发,提高它们抗谐波干扰能力;
二是主动治理,即从谐波源本身出发,通过改进用电设备,使其不产生或少产生谐波;
三是被动治理,即通过安装电力滤波器,阻止谐波源产生的谐波注入电网,或者阻止电力系统的谐波流人负载端。