隔离变压器谐波耐受能力和滤波效果分析
电力系统谐波监测与抑制技术研究
电力系统谐波监测与抑制技术研究随着电力系统的快速发展和电子设备的广泛应用，电力质量问题日益突出。
其中，谐波是造成电力系统质量下降的一个重要因素。
谐波会导致电网设备的破坏、电力损耗的增加以及对用户设备的干扰等问题。
因此，电力系统谐波监测与抑制技术的研究和应用对提高电力系统的可靠性和质量至关重要。
一、谐波监测技术谐波监测是对电力系统中谐波分量进行实时监测和分析的过程。
通过谐波监测，可以了解电力系统中谐波的水平、频率和相位等信息，为进一步的谐波抑制提供依据。
1. 传统谐波监测技术传统的谐波监测技术通常采用数字示波器或功率分析仪等设备。
这些设备可以通过采集电流和电压波形，计算谐波的幅值和相位差等参数，并通过显示和记录的方式反映出谐波的情况。
然而，传统的谐波监测技术受到监测点有限、成本高昂以及数据处理复杂等限制。
2. 基于智能传感器的谐波监测技术近年来，随着传感器技术的发展，基于智能传感器的谐波监测技术得到了广泛应用。
这些智能传感器可以直接安装在电网设备上，实时采集电流和电压的波形数据，并通过无线通信传输给监测系统。
利用智能传感器，可以实现对电力系统多个监测点的谐波监测，提高监测的覆盖面和准确性。
二、谐波抑制技术谐波抑制技术是为了减少电力系统中谐波分量的水平，保持电力质量的稳定性和可靠性。
根据谐波抑制技术的原理和应用范围不同，可以分为有源谐波抑制和无源谐波抑制技术。
1. 有源谐波抑制技术有源谐波抑制技术是通过在电力系统中添加特定的电子器件，实时监测和控制电流和电压的波形，从而在电力系统中产生与谐波相反的波形，以抑制谐波。
有源谐波抑制技术具有响应速度快、抑制效果好等特点，但其设备成本高、容量有限等问题也需要解决。
2. 无源谐波抑制技术无源谐波抑制技术是通过改进电力系统的电网结构和设备设计，减少谐波的产生和传输，从而达到谐波抑制的目的。
无源谐波抑制技术可以通过限制谐波源的接入、加装滤波器和隔离变压器等设备来实现。
单相隔离变压器工作原理
单相隔离变压器工作原理单相隔离变压器是电力系统中重要的电气设备之一，它主要用于将两个不同电压等级的电网隔离，同时实现电压变换、电气隔离、滤波和保护等功能。
本文将从电磁感应、隔离作用、电压变换、滤波作用和保护作用等方面介绍单相隔离变压器的工作原理。
1. 电磁感应单相隔离变压器是基于电磁感应原理工作的。
它由一个初级绕组和一个次级绕组组成，这两个绕组之间通过电磁耦合连接在一起。
当交流电通过初级绕组时，会产生交变的磁场，这个磁场会感应到次级绕组中，从而产生感应电动势。
这个感应电动势的大小取决于输入电压、频率以及变压器的磁路和绕组匝数等因素。
2. 隔离作用单相隔离变压器的另一个重要作用是实现电气隔离。
在电力系统中，不同的电压等级之间需要相互隔离，以避免不同电压等级的电路之间发生短路等危险情况。
单相隔离变压器通过变压比和相位差的调整，使得输出电压与输入电压之间实现电气隔离，从而保证了电力系统的安全稳定运行。
3. 电压变换单相隔离变压器还可以实现电压变换的功能。
通过改变变压器的变比和相位差，可以将输入电压升高或降低，以满足不同设备的工作需求。
例如，如果输入电压较低，可以通过增大变压器的变比来提高输出电压；如果输入电压较高，则可以通过减小变压器的变比来降低输出电压。
4. 滤波作用单相隔离变压器还可以用于滤波，将交流电源中的谐波分量去除，从而使得输出的电源波形更加平滑。
滤波器通常与隔离变压器一起使用，以实现更好的滤波效果。
5. 保护作用单相隔离变压器还可以实现保护作用。
在电力系统中，当线路中发生过电压、过电流等故障时，隔离变压器可以起到一定的保护作用，防止故障扩大。
同时，隔离变压器还可以防止雷电等自然灾害对电力设备造成的损害。
总之，单相隔离变压器在电力系统中具有重要的作用。
它通过电磁感应原理实现电压变换、电气隔离、滤波和保护等功能，保证了电力系统的安全稳定运行。
隔离变压器
4 高性能隔离变压器（超级隔离变压器）
已经看到，带屏蔽层隔离变压器对于电网中存在的共模和 差模干扰都有一定的抑制作用，所以这种变压器在日常的 抗干扰措施中是作为一种用途很广的措施在使用。那么有 没有一种比带屏蔽层隔离变压器性能更好隔离变压器可供 使用呢？答案是肯定的，这就是高性能的隔离变压器，也 称超级隔离变压器（意思是这种隔离变压器的隔离和抗干 扰性能超群）。
C： 绕 组 间 的 分 布 电 容 ； Z： 绕 组 间 的 耦 合 阻 抗 ； Z2： 负 载 对 地 的 等 效 阻 抗 ； e1：初级干扰（共模电压）； e2：次级干扰（共模电压）。 e2 =e1Z2/Z
由于共模干扰是一种相对大地的干扰，所以它不会通过变 压器来传递，而必须通过变压器绕组间的耦合电容传递。 我们用一个装置电容（装置对地的分布电容）来与整个用 电设备等效，其典型值为0.01μF。而一台普通隔离变压器 的耦合电容为几百至上千pF，今假定为1000pF。这样我们 就得到了如前图所示的干扰通路，共模干扰通过变压器的 耦合电容，经过装置电容再返回大地的。共模电压就按照 由变压器耦合电容与装置电容构成的分压器中电容量的大 小来分压，分压比为
C1：初级-屏蔽层的分布电容； C2：次级-屏蔽层的分布电容； ZC1：C1的阻抗； ZC2：C2的阻抗； ZE：屏蔽层的接地阻抗； Z2：负载的对地阻抗； e1：初级共模干扰电压； e2：次级共模干扰电压。 e2=e1×(ZE/ZC1)×(Z2/ZC2) 因ZC1》ZE ，ZC2》Z2 ，故e1》e2
超级隔离变压器 是一台性能比较 完善的变压器， 除了有一般的隔 离功能外，还同 时兼有抗共模和 差模干扰的能 力，而且各项指 标都较高。图a 是超级隔离变压 器的例子，作为 对比，将普通隔 离变压器的结构 画在图b中。
隔离变压器参数
隔离变压器参数摘要：I.隔离变压器简介- 隔离变压器的定义和作用- 隔离变压器的分类II.隔离变压器参数- 主要参数及其作用1.额定电压2.额定容量3.工作效率4.绝缘电阻5.耐压强度III.隔离变压器选型- 选型注意事项1.根据使用场景选择参数2.考虑设备兼容性3.注重品牌和质量IV.隔离变压器应用领域- 实际应用案例1.电源隔离2.电气设备防护3.信号隔离4.其他领域应用正文：隔离变压器是一种在电气设备中广泛应用的电源转换装置，它能够将输入电压和输出电压隔离开来，从而起到保护设备和人身安全的作用。
隔离变压器的参数是衡量其性能和质量的重要指标，主要包括额定电压、额定容量、工作效率、绝缘电阻、耐压强度等。
首先，额定电压是指隔离变压器能够稳定工作的输入电压值，它决定了设备的电气性能。
额定容量是指隔离变压器能够承受的最大负载电流，它与设备的功率有关。
工作效率是指隔离变压器将输入电能转换为输出电能的效率，它反映了设备的能源利用率。
绝缘电阻和耐压强度则是衡量隔离变压器绝缘性能的重要参数，它们能够保证设备在正常工作和异常情况下都能够具有良好的绝缘性能。
在选择隔离变压器时，用户需要注意一些事项。
首先要根据实际使用场景选择合适的参数，以保证设备能够稳定工作。
其次要考虑设备的兼容性，确保隔离变压器能够与现有设备和其他电气设备兼容。
最后要注重品牌和质量，选择具有良好口碑和可靠质量保证的品牌产品。
隔离变压器广泛应用于各个领域，如电源隔离、电气设备防护、信号隔离等。
在电源隔离领域，隔离变压器能够有效防止电源波动对设备的影响，保证设备稳定运行。
在电气设备防护领域，隔离变压器能够隔离电源与设备，降低设备故障和人身安全风险。
在信号隔离领域，隔离变压器能够隔离不同电路之间的信号干扰，提高信号质量和系统稳定性。
隔离变压器作用
隔离变压器作用
隔离变压器（Isolation Transformer）是一种将输入电源与输出电路之间进行电气隔离的变压器。
其作用是在电源与设备之间建立一个电气隔离屏障，以提供安全稳定的电力供应，并保护设备免受电源干扰和地线干扰。
隔离变压器的主要作用包括以下几点：
1. 电气隔离: 隔离变压器通过将输入电源与输出电路之间的磁场隔离，消除了地线干扰和电源波纹对设备的影响。
这可以提供一个安全的电气环境，保护设备不受电源线上的电气干扰和瞬态过电压的影响。
2. 安全保护: 隔离变压器是一种保护设备和操作人员安全的重要手段。
由于其输入和输出之间的电气隔离，使用者可以在不受电源电压和电流的影响下进行操作，降低了触电和电击的风险。
3. 电源稳定: 隔离变压器可以提供稳定的输出电压和频率，保证设备的正常工作。
它可以消除电网中瞬态电压和频率变动的影响，从而提供稳定的电力供应。
4. 抑制噪音和滤波: 隔离变压器能够抑制输入电源中的电磁干扰和噪声，保护设备免受电源线路中的干扰。
此外，隔离变压器还可以起到滤波器的作用，减少输入电源中的高频噪声和谐波。
5. 节能环保: 隔离变压器通常具有较高的能效，能够降低能源消耗。
它的使用可以减少因功率补偿引起的漏电流，降低能源损耗和电网负荷。
总而言之，隔离变压器是一种在电源与设备之间建立电气隔离的装置，它能够提供安全稳定的电力供应，并保护设备免受电源干扰和地线干扰。
隔离变压器的作用包括电气隔离、安全保护、电源稳定、抑制噪音和滤波、节能环保等。
在各种电子设备和工业领域广泛应用，是保障电力系统安全稳定运行的重要设备之一。
谐波的危害与对策
谐波的危害与对策随着用电负荷快速增加及电力电子设备的大量应用,非线性负荷已经成为电力系统的重要组成部分。
非线性负荷是产生谐波的重要原因。
电网的谐波含量是电能质量的重要指标之一,全面保障电能质量是电力企业和用户共同的责任和义务。
所以研究谐波产生的原因和谐波造成的危害,在电气设计中采取各种相应技术措施进行谐波抑制,是当前电气设计的一项重要内容。
在我院过去的设计项目中,或者因为生产工艺的调整而增加大量的变频设备,或者因为在购置电容器补偿柜时,擅自取消电抗器,而造成补偿电容器损坏的事故都曾发生过。
分析事故造成的原因,都是因为低压系统中谐波电压过大而造成的。
这两起事故引起了我们电气工程设计人员的高度重视。
一、谐波的产生1、产生谐波的主要负荷大型民用建筑绝大多数用电设备为非线性负荷，一类是含开关电源的非线性负荷（电压型谐波源，电容性负载），如计算机、打印机、电信设备、含电子镇流器的照明灯具、电视机、智能化设施等。
另一类是呈感性的非线性负荷，如含电感性的照明灯具。
变频空调、影剧院可控硅调光装置、微波炉、彩电、单相变频空调、个人电脑的谐波含有率分别高达130％、17％、100％，是谐波重要来源。
日本调查显示，来自民用建筑的谐波污染占总谐波量的40％。
相控整流器、同波变流器、不间断电源（UPS）等电力电子非线性负荷产生谐波。
三相变频空调、变频调速风机和水泵、调速电梯、软启动设备，也都是产生谐波的用电负荷。
2、主要异常现象南京某商城先后出现避雷器爆裂、主干母线槽温升高、绝缘损坏跳闸、照明光源更换频繁、变压器运行温升及噪音异常等；某医院低压补偿电容器爆裂；某银行发现中性线与保护线间电压过高、中性线电流严重过载等异常现象。
3、谐波电流危害比较严重的主要场所综合办公楼、商业建筑、金融建筑及大型医技综合楼等大型民用建筑，由于大量使用日光灯、电梯、计算机、变频风机、水泵或软启动设备、EPS或UPS电源、X光机、CT等医疗设备等，这些用电设备都为非线性负荷，是产生谐波电流的主要根源。
隔离变压器的作用
隔离变压器的作用.txt如果你看到面前的阴影，别怕，那是因为你的背后有阳光！我允许你走进我的世界，但绝不允许你在我的世界里走来走去。
隔离变压器的作用【1】一般我们用的交流电的中线是接地的.交流电中有许多谐波和杂散磁场产生的微小电流,所以干扰很大.隔离变压器是一种1比1的变压器。
初级220v,次级也是220v。
隔离变压器的次级不与大地相连.由于不与地相连.各种杂波减少了.所以减小了干扰.隔离变压器是在使用某些电器时为了人身安全而加设的。
例如在维修彩色电视机时，因为有彩色电视机的电源部分和市电相连，若维修人员不注意碰到了这部分电路，就会引触电，危及人身安全。
其次，在维修一些家用电器时，也应该接上隔离变压器。
说明一点，隔离变压器是一个1：1的变压器，也就是说，它的初级和次级的圈数和线径的粗细都是相等的，并不分初级和次级，哪边的绕组接入市电都是一样的。
须要注意的是，选用隔离变压器的原则是：隔离变压器的功率一定要大于所维修的家电电器的功率。
我们知道民用的交流电是单相交流电，其中一根是火线(相线)，另一是零线，是接地的。
人碰到火线就会触电，因为人体是零电位的。
用了隔离变压器，尽管它是1:1的，电压没有变化，但它的次级只要不接地，人碰到哪一根线(注意：只能同时碰一根线)都不会触电。
【2】隔离变压器俗称安全变压器，它一般用于隔离市网电的杂质和维护设备等之用使用隔离变压器首先要先了解我国的供电系统，我国的供电系统在供给低压用户时，一般采取三相四线制，中性线接地，通俗点，就是到居民家的电线，一根是相线（火线），里另一根是零线，它是和大地同地位，当人体由于触及热底板时，就会使电流通过人体，和大地构成回路，造成触电危害。
如果使用隔离变压器，就会安全些，因为初级和次级是通过磁场交换能量，没有物理上的硬连接，就算人体触及带电的物品，也会因为人体和大地同地位，而使带电部位的电位为低电位，不会引起触电危害。
比如说人触电通常都是导体的电通过人体流入大地的过程，而他之所以会流入大地就是因为他的供电设备对大地有电气关系[即中性点接地]，如果没有这个电气关系，那么人是不会触电使用隔离变压器要注意两点。
隔离变压器工作原理及功能
隔离变压器工作原理及功能一、引言隔离变压器是一种常见的电力设备，其主要作用是将输入电源与输出电路隔离开来，以保证输出电路的安全性。
本文将详细介绍隔离变压器的工作原理及功能。
二、隔离变压器的定义隔离变压器是一种特殊的变压器，它通过将输入端与输出端之间加上一个绝缘层，使得输入端与输出端之间不会产生直接接触，从而实现了输入与输出之间的完全隔离。
三、隔离变压器的结构1.铁芯铁芯是隔离变压器中最重要的部分之一。
它由高磁导率材料制成，可以有效地提高磁感应强度和磁通量。
同时，铁芯还可以减少漏磁流和损耗，提高能量转换效率。
2.绕组绕组是隔离变压器中另一个重要部分。
它由导体制成，用于连接输入端和输出端。
在制造过程中，为了保证绕组能够承受高电流和高温度等极限条件下的工作环境，通常会采用优质材料进行包覆和固定。
3.绝缘层绝缘层是隔离变压器中最关键的部分之一。
它主要用于隔离输入端和输出端，防止电流直接流通。
为了保证绝缘层的安全性，通常会采用高强度、高温度、高电压等特殊材料进行制造。
四、隔离变压器的工作原理隔离变压器的工作原理基于法拉第电磁感应定律。
当输入端施加交流电源时，由于铁芯的存在，磁通量会在铁芯中形成一个磁场。
这个磁场会通过绕组传递到输出端，从而产生电势差。
由于输入端和输出端之间存在绝缘层，因此电流不会直接从输入端流向输出端，而是通过磁场在铁芯中传递到输出端。
五、隔离变压器的功能1.隔离输入与输出隔离变压器最主要的功能是将输入与输出完全隔离开来，防止电源直接接触到输出设备。
这样可以有效地保护设备和人员安全。
2.降低噪音由于隔离变压器采用了铁芯和绕组的结构，可以有效地减少电流的漏磁流和噪音。
这样可以提高输出设备的工作效率，降低噪音对人员的干扰。
3.提高输出质量隔离变压器可以有效地过滤掉输入端中的杂波和干扰信号，从而提高输出设备的稳定性和质量。
4.调节电压隔离变压器还可以根据需要调节输入端和输出端之间的电压差，从而适应不同的工作环境。
影响谐波的各因素分析比较
其中：M 为调制度。由此可见，不同的 M 影响着每个开关周期的占空比，对于某开关周期内的输出电压：Ua=du*Ts*Udc/2-(1-du)*Ts*Udc/2， 可得一个周期的输出电压为上述开关周期电压的积分。从而 M 影响着输出电压的波形，对此电压波形进行傅里叶分解，可知 M 影响 着谐波电压的值，所以，选择合适的 M 能够得到较好的波形质量。
影响光伏发电并网变流器电流谐波的各因素分析比较
公用电网中存在的谐波源主要包括：电力电子装置、变压器、发电机、电弧炉等。这些谐波源直接或间接的影响着光伏发电并网 变流器并网侧电流谐波，具体表现为：
1） 发电机、电弧炉、其他电力电子装置等谐波源表现为谐波电压源存在于电网中，将变流器视作负载从而引入谐波电流，影 响变流器并网侧电流谐波。由于这部分谐波含量较小，所以对变流器并网侧电流谐波贡献相对较小。
网侧 A 相展开
变流器侧 A 相
从图上可以看出，在 IGBT 输出侧，较大的谐波电流主要包括三个方面：1）开关次谐波 2）谐振点附近谐波 3）低次谐波。调制度 不同，使得产生的谐波电压不同，造成谐波电流不同。直流电压 350V 时，上述三种谐波电流总含量最小。
在实际设计时，由于光伏变流器一般工作在最大功率点处，所以可以按最大功率点处电压进行仿真，设计滤波电路。
二、SVPWM 算法的调制度影响
针对 SVPWM 算法的推导可知：假设某时刻电压矢量旋转到角度 φ（以 a 相电压为参考），那么此时在该开关周期 a 相上管占空比：
扇区 占空比 du
电压矢量在Ⅰ、Ⅳ扇区 [1+Mcos(φ-30°)]/2
电压矢量在Ⅱ、Ⅴ扇区 [1+√3Mcosφ]/2
电压矢量在Ⅲ、Ⅵ扇区 [1+Mcos(φ+30°)]/2
医疗建筑谐波分析及治理措施
医疗建筑谐波分析及治理措施医疗建筑谐波分析及治理措施随着城市化的不断推进和人口老龄化的加剧，医疗建筑的需求量越来越大。
同时，随着科技的不断发展，医疗建筑内部的设备也越来越先进，这些设备的运转也带来了不可忽视的噪声问题。
谐波噪声是医疗建筑中最主要的噪声问题之一，对医护人员和患者的身心健康造成了严重的威胁。
本文将探讨医疗建筑谐波分析及治理措施。
首先，我们需要了解什么是谐波。
谐波是指具有一定整数倍关系的震荡波之间的频率关系。
在医疗建筑中，主要存在的谐波有三种，分别是电压谐波、电流谐波和功率谐波。
这些谐波会导致电压降低、电能损耗、电机温升、设备故障等问题，对医疗建筑的安全和稳定造成影响。
其次，我们需要了解谐波的来源。
谐波主要来源于医疗建筑内的电气设备，如空调、照明、手术灯、监护仪等。
这些设备在工作过程中会产生电压和电流的谐波，对医疗建筑的电网和设备质量造成不良影响。
此外，医疗建筑还存在着谐波扩散和谐波共振等问题，这些问题也会使谐波的危害更加显著。
接着，我们需要明确谐波对人体的危害。
谐波的危害主要表现在两个方面，一个是听力的损伤，另一个是对神经、内分泌、循环等系统的影响。
对于医护人员来说，长期受到谐波噪声的影响会引起听力损伤、头痛、疲劳等问题，影响工作效率和人身安全；而对于患者来说，谐波噪声会影响其睡眠和恢复，加重疾病，造成不良心理影响。
最后，我们需要探讨治理措施。
治理谐波问题的关键在于减少谐波的产生和传播。
首先，可以采用低谐波的设备和灯具，减少谐波的产生；其次，不同设备之间应采用隔离变压器等电力隔离设备，减少谐波的传播；此外，还可以采用谐波滤波器、谐波抑制器等专业设备来对谐波进行滤波和补偿，保证电气设备的质量和耐久性。
此外，医疗建筑应加强空气调节和隔音等工程设计，避免谐波共振和扩散。
综上所述，医疗建筑谐波问题的解决需要从源头入手，采取一系列有效的治理措施来降低谐波的危害和影响。
这些治理措施不仅可以保证医疗建筑的稳定和安全，更可以保护医护人员和患者的身心健康，为医疗事业的发展提供有力保障。
如何正确选择合理的谐波治理方案
如何正确选择合理的谐波治理方案选择合理的谐波治理方案是保证电力系统正常运行和提高电网质量的重要举措。
下面将介绍如何正确选择合理的谐波治理方案。
一、了解谐波对电力系统的影响谐波是指电力系统中频率为基波整数倍的非正弦电压或电流波形，会引起电力系统中的一系列问题，如导致设备发生过热、降低系统效率等。
因此，了解谐波对电力系统的影响是选择合理的谐波治理方案的第一步。
二、评估谐波的严重程度评估谐波的严重程度可以通过测量和分析电力系统中的谐波来进行。
传统的方法是使用谐波分析仪进行测量和分析，现代电力系统也可以利用智能电网传感器监测谐波。
通过评估谐波的严重程度，可以确定是否需要进行谐波治理以及治理的优先级。
三、确定谐波治理的目标谐波治理的目标通常包括降低谐波水平、提高电力系统的谐波容量和稳定运行等。
根据实际需要和目标，确定谐波治理的具体目标是选择合理的谐波治理方案的关键。
四、选择谐波治理的方法根据谐波的特点和引起谐波的原因，选择合适的谐波治理方法。
常用的谐波治理方法包括:1.谐波滤波器:谐波滤波器是一种将谐波从电力系统中滤除的装置，可以选择适合的谐波滤波器来降低谐波水平。
2.谐波隔离变压器:谐波隔离变压器可以将信号隔离并降低谐波水平。
3.谐波抑制器:谐波抑制器可以通过自动电路改变系统的输入或输出电路，并使其在整个频率范围内起正向或负向抑制作用，从而降低谐波水平。
4.谐波吸收器:谐波吸收器是一种通过电容、电感和电阻等元件来吸收和降低谐波水平的装置。
5.谐波控制装置:谐波控制装置通过电容、电感和电阻等元件来改变谐波的波形，使其接近正弦波。
五、考虑经济性和可行性在选择合理的谐波治理方案时，需要综合考虑经济性和可行性。
对比不同方案的成本、效果、使用寿命等因素，选择对电力系统最经济和可行的方案。
六、定期跟踪和评估选择合理的谐波治理方案后，需要定期跟踪和评估其效果。
通过定期检查谐波水平和电力系统的运行状况，评估谐波治理方案是否达到预期目标，如果存在问题，需要及时采取措施加以调整和改进。
低压配电网谐波状况调查及抑制措施
使 用时 ，向供 电低 压母 线注 入 的谐波 电流 严重超 标， 严重地 干 扰和影 响 ｒ电视 节 目的 录制 质量 而
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Ｄｉ ｔ ｉ ｔｏｎ Ｎｅ ｗｏ ｋ ａ ｄ Ｉ ｓ Ｉ ｐ ｏｖ ｍｅ ｓ ｒｂｕ ｉ ｔ ｒ ｎ ｔ ｍ ｒ ｅ ｎｔ
华北 电力科 学 研究 院有限 责任 公 司（ 北京 １ ０ ４ ） ０ ０ ５ 摘 要： 通过 对 Ｓ ２ ＡＦ ０电力有 源滤 波 器使 用情况
摹 维 许 遐
电力 科学 研 究院 有 限 责任 公 司 （ 下 简称 华北 电
倍 相 电流 。其特 点是滤 波 效果 好 ， 占地面 积 小 ， 安
装方 便 ， 态跟 踪能 力强 。 动 华北 电科 院谐 波监 测管 理站 通过 现 场 测试 ， 治理 前 后 的谐 波 电流 注 入 对 情 况及滤 波 效果 等进行 了分 析 比较 。 中央 电视 台录 音棚 供 电柜带 低压三 相 隔离 变
在 华 北 电科 院谐 波 监 测 管理 站 的协 助 下 ， 中 央电 视台动 力处 从提 高录制 节 目质 量和保 证设 备
安 全 的 角 度 出发 ， 先 对 录 音 棚 产生 的 谐波 电流 首 进 行了 治理 。采 用有源 电力谐 波滤波 器 的治理方 案 ， 使 用 了 Ｓ ２ Ｌ×２型 并 联 式 有 源 滤 波 即 ＡＦ ０４ 器， 其额 定输 出功 率 为 ２ ＶＡ， 出补偿 电流 为 ０ｋ 输
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华北电力技术
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低 压 配 电 网谐 波 状 况 调 查 及抑 制 措施
电路中的电力系统谐波分析与抑制
电路中的电力系统谐波分析与抑制在目前的电力系统中，谐波问题已经逐渐成为一个备受关注的话题，因为谐波会对电力系统的正常运行产生一系列负面影响。
本文将重点讨论电路中的电力系统谐波分析与抑制的方法和技术。
一、电力系统谐波分析1. 谐波的定义谐波是指在电力系统中，频率是基波频率整数倍的波动。
谐波会导致电流和电压的波形变形，产生电力系统的失真。
2. 谐波的来源谐波的产生主要有两个来源：非线性负载和谐波产生器。
非线性负载如电弧炉、电焊机、变频器等会引起谐波；而谐波产生器则是通过外部装置产生，并注入到电力系统中。
3. 谐波分析方法谐波分析旨在确定谐波的频率、幅值和相位等信息，以便更好地进行抑制。
常见的谐波分析方法包括频谱分析、时域分析和小波分析等。
二、电力系统谐波抑制技术1. 谐波滤波器谐波滤波器是最常用的谐波抑制技术之一。
它通过选择合适的滤波器参数，将谐波的频率范围内的信号滤除或减弱，从而达到抑制谐波的目的。
2. 谐波隔离变压器谐波隔离变压器可以有效地隔离电力系统中的谐波，并防止其进一步传播。
它通过多个线圈和铁心的结构，将谐波电流和基波电流分离，从而实现谐波抑制的效果。
3. 谐波电流主动抑制技术谐波电流主动抑制技术主要通过在电力系统中加入逆谐波电流或补偿电流来消除谐波电流。
这些电流具有与谐波电流相反的相位和幅值，可以有效地减小谐波的影响。
4. 谐波抑制控制策略谐波抑制控制策略包括谐波补偿系统和谐波主动滤波系统等。
谐波补偿系统通过加入与谐波相反的电流来消除谐波；谐波主动滤波系统则根据实时采集的谐波信息，控制滤波器的参数以实现谐波抑制。
5. 谐波抑制技术的选择与应用在使用谐波抑制技术时，需要根据具体情况选择适合的方法。
对于大规模电力系统，常用的技术包括变压器分布、多电网耦合和策略联动控制等；对于小规模电力系统，可以采用谐波滤波器等简化的方案。
三、电力系统谐波分析与抑制的挑战与展望在实际应用中，电力系统谐波分析与抑制仍然存在一些挑战。
电能质量谐波限值与评价
电能质量谐波限值与评价电能质量是指电能供应系统中电能参数（如电压、电流、频率等）的稳定性和纯净度程度。
在电能质量评价中，谐波是一个重要的指标之一。
谐波是指在电力系统中，频率是基波频率整数倍的电压或电流分量。
谐波会导致电能质量问题，如电压波形畸变、谐波电流引起的功率损耗和设备故障等。
为了确保电能质量的稳定和可靠，国家和国际标准对电能质量的谐波限值进行了规定。
谐波限值是指允许的谐波电压或电流的最大值，超过谐波限值则被认为是谐波扰动。
谐波限值的规定旨在保护电网的正常运行和用户的电力设备。
各国的谐波限值标准可能会有所不同，但一般都包括总谐波畸变限值和各次谐波限值。
总谐波畸变限值是对电压或电流波形畸变程度的限制，一般以总谐波畸变率（THD）来表示。
THD是总谐波电流或电压的有效值与基波电流或电压的比值，用百分比表示。
在国际电工委员会（IEC）的标准中，对于低压电网，THD限值一般为2%~8%；对于中压电网，限值一般为2%~5%；对于高压电网，限值一般为1%~3%。
超过这些限值，电网运行稳定性会受到影响，用户的电力设备也可能受到损坏。
各次谐波限值是对各次谐波电压或电流的限制。
在电力系统中，除了基波频率外，还存在着各次谐波。
各次谐波的限值一般以百分比来表示，表示允许的各次谐波电流或电压占基波电流或电压的最大比值。
各次谐波限值的规定可以根据电网的特点和用户的需求来确定。
对于重要的电力设备，如医院、计算机中心等，一般对各次谐波限值有更严格的要求。
谐波电流引起的功率损耗是谐波问题的一个重要方面。
谐波电流会导致额外的功率损耗，使电力系统的效率降低。
此外，谐波电流还会引起电力设备的发热、振动和噪音等问题，甚至导致设备的故障。
因此，在电能质量评价中，除了谐波限值外，还需要考虑谐波电流引起的功率损耗和设备故障的风险。
为了确保电能质量的稳定和可靠，需要采取一系列的措施进行谐波治理。
首先，可以通过合理的电力系统设计来减少谐波的发生和传播。
影响谐波的各因素分析比较
2） 滤波电路设计 由 SVPWM 控制产生的谐波电压经过滤波电路转换为谐波电流，设计合理的滤波电路能最大限度的减小并入电网的谐波电流。
滤波电路有多种模式，现光伏发电并网变流器多采用 LCL 滤波电路，即滤波电感、滤波电容、变压器漏感组成的电路。合理的设计电 路参数，能在减小成本的基础上达到较好的滤波效果。LCL 电路中各器件的功能大致表现为：滤波电感将 SVPWM 产生的谐波电压转化 为谐波电流，滤波电感的感抗决定了此电流的大小，电感感抗越大，对应次谐波电流越小；滤波电容和变压器漏感作为两并联支路， 按照自身的电抗分流谐波电流，由于高次谐波对应的容抗远远小于感抗，所以滤波电容能几乎吸收全部的高次谐波。
影响光伏发电并网变流器电流谐波的各因素分析比较
公用电网中存在的谐波源主要包括：电力电子装置、变压器、发电机、电弧炉等。这些谐波源直接或间接的影响着光伏发电并网 变流器并网侧电流谐波，具体表现为：
1） 发电机、电弧炉、其他电力电子装置等谐波源表现为谐波电压源存在于电网中，将变流器视作负载从而引入谐波电流，影 响变流器并网侧电流谐波。由于这部分谐波含量较小，所以对变流器并网侧电流谐波贡献相对较小。
网侧 A 相展开
变流器侧 A 相
从图上可以看出，在 IGBT 输出侧，较大的谐波电流主要包括三个方面：1）开关次谐波 2）谐振点附近谐波 3）低次谐波。调制度 不同，使得产生的谐波电压不同，造成谐波电流不同。直流电压 350V 时，上述三种谐波电流总含量最小。
磁集成10kV箱变滤波功能
磁集成10kV箱变滤波功能磁集成10kV箱变滤波功能磁集成10kV箱变滤波器是一种用于电力系统的重要设备，它具有滤波功能，能够有效地过滤掉电网中的谐波和杂波。
下面我们来逐步分析其工作原理和功能。
首先，磁集成10kV箱变滤波器的主要作用是滤波，它能够将电网中的谐波和杂波滤除，保证电力系统的正常运行。
谐波是指频率为电网基波频率整数倍的电压或电流分量，而杂波是指频率非电网基波频率整数倍的电压或电流分量。
这些谐波和杂波会对电力设备和电网产生不良影响，导致设备损坏或电力质量下降。
因此，滤波器的作用就是将这些不良分量滤掉，保持电力系统的稳定运行。
其次，磁集成10kV箱变滤波器的工作原理是利用磁性材料的特性进行滤波。
滤波器内部通常包含一个或多个磁芯，磁芯由磁性材料制成，具有较高的磁导率和磁滞损耗特性。
当有谐波或杂波通过滤波器时，它们会被磁芯吸收，并转化为热能进行耗散。
这样一来，滤波器就起到了滤除谐波和杂波的作用。
进一步分析，磁集成10kV箱变滤波器的具体滤波功能是根据谐波和杂波的频率范围确定的。
对于10kV电力系统来说，一般需要滤除2次谐波、3次谐波、5次谐波等低次谐波，以及高次谐波和杂波。
因此，滤波器的设计需要考虑这些谐波和杂波的频率范围，并选择合适的磁芯材料和滤波电路结构。
另外，滤波器还需要具备适当的额定电压和额定电流，以满足电力系统的需求。
最后，磁集成10kV箱变滤波器的应用范围广泛。
它可以用于变电站、工业用电系统、电力设备等各种场合。
通过使用滤波器，可以有效地提高电力系统的可靠性和稳定性，减少设备损坏和电力质量问题，提升电网的运行效率。
总结来说，磁集成10kV箱变滤波器是一种具有滤波功能的重要设备，它能够滤除电网中的谐波和杂波，保证电力系统的正常运行。
其工作原理是利用磁性材料的特性进行滤波，通过选择合适的磁芯材料和滤波电路结构，滤波器能够滤除不同频率范围的谐波和杂波。
通过使用磁集成10kV箱变滤波器，可以提高电力系统的可靠性和稳定性，减少设备损坏和电力质量问题，提升电网的运行效率。
谐波分析3 (2)
其他谐波
(2)电弧炉
谐波(表5-3a)
间谐波(表5-3b)
三节 谐波的测量
电磁兼容性解释
三节 谐波的测量
3、观测图形 （1）趋势图
三节 谐波的测量
3、观测图形 （2）概率密度图
三节 谐波的测量
3、观测图形 （1）散点图（谐波源的简单判断方法）
基波 （负荷特性）
三次谐波（电源特性）
（横轴正向为谐波电压方向，点为电流极坐标）
三节 谐波的测量
问题讨论
11)什么是采样同步与采样频率？各自有什么 作用？ 2)连续到离散的富立叶变换的过程来看，改善 频谱泄漏有些什么方法？
三节 谐波的测量
三、供电系统中的谐波测量： 1、测量的类型 （1）准稳态（quasi-stationary）谐波 恒定负载的整流装置、调光灯等 （2）波动（flactuating）谐波 变频调速与换相、电子调节类家电
（3）快速变化（rapidly changing）的谐波
电弧炉、电力机车、升降机
三节 谐波的测量
然后估算线路的直流电阻：
R dc R1 0 . 004398 l 0 . 938
再估算修正系数
k 0 . 3545 h R dc / l
四节 谐波的分析方法
则线路h次谐波电阻估算为
Rh R dc ( 0 . 035 k 2 0 . 983 ) 当 k 2 . 4时 当 k 2 . 4时 R dc ( 0 . 035 k 0 . 3 )
p
四节 谐波的分析方法
6、电容器与电抗器 （略） 7、谐波源 （1）整流装置 a. 6脉波整流电路
I1 5 1 .2 (h ) h Ih 0 .1I 1 ( h 5 ) 1 .2 h h 6 k 1, k 0 ,1, 2 ,...
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隔离变压器滤波能力和谐波耐受力的分析
1、隔离变压器分类
1.1、按输入输出接线方式分类：
通常隔离变压器根据输出输入接线方式不同可以分类为：Dyn，Dd，Ynyn，YNd，Dzn，ZNd，Ynzn，Znyn八大类，D或d表示三角接线，Y或y代表星形接线，Z或z代表曲折接线（英文表示：Zig/Zag 联接），大写表示输入，小写表示输出，N或n表示中性点，通常隔离变压器，尤其是UPS系统和数据机房变压器接线方式主要是：Dyn11,Dzn0两种。
1.2、按输出数量分类：单输出，双输出，多输出等等，通常隔离变压器，尤其是UPS系统和数据机房变压器是单输出变压器，对于十二脉整流变压器或滤波变压器是双输出变压器，其接线方式是Dyn11d0,也就是说，输出有独立隔离的两组输出，一组接线方式是Dyn11,另一组是Dd0,两组输出相位差为30度，对于双输出或多输出变压器，实际应用中必须尽可能保证各组负载尽量相等，否则其滤波效用大大降低，但实际运行中要保证各组输出负载相等又很困难，基于这个原因，多组输出隔离变压器很少在实际中应用。
2、K系数的涵义：
2.1、K系数是谐波热损耗的一个折算系数，通常从1到50，常选用：1、4、7、9、11、13、20、30，最经常选用的是：1、4、13、20。
2.2、对于供电和用电网络的涵义：
K系数代表供电和用电网络中谐波的恶劣程度，K系数越高，代表供电和用电网络中谐波越恶劣，K=1代表供电和用电网络中不含有任何谐波，全部为基波分量，UPS系统和数据机房的供电和用电网络为：13和20，K系数不随负载率变化而变化，只和网络谐波频谱有关。
2.3、对于用电、供电和送电设备的涵义：K系数代表设备耐受谐波的能力，K系数越高，设备耐受谐波能力越强，K=1代表设备没有设计耐受任何谐波的附加热损耗的能力，只能在基波工况中才能安全运行，设备耐受谐波的能力随负载率提高而降低，因此，在供电网络容量不受限制时，可以选用较大容量的设备，通过降低负载率有限度地提高K系数耐受谐波能力，但这只是一方面，许多生产厂家和用户误以为只要增大容量就可以，这是一种对K系数耐受谐波能力的片面理解。
3、K系数引用到变压器中的目的：
通常对K系数在任何供电、用电、送电网络和设备均可加于引用，因而对于各不同类型变压器，各不同温度等级变压器，各不同绝缘等级变压器中均可以加于引用，目的是为了提高变压器的可靠性，当然，各不同类型变压器，各不同温度等级变压器，各不同绝缘等级变压器在同样谐波工况中的耐受谐波能力是不同的，最终确定该变压器是否具有合适的抗谐波能力取决于该变压器在设计谐波工况下运行的平均温升和变压器内部最高温度点，如果要在同样的谐波工况下达到同样的耐受谐波能力，设计和制造成本差别也是非常大，对于干式变压器，有些温度、绝缘等级（如130度等级以下和B级绝缘等级以下）的变压器和有些材料（低密度绝缘丝包线）制造的变压器是K系数耐受能力无法达到7以上，因而，UPS系统和数据机房变压器是不能选择以上的变压器。
4、提高变压器K系数耐受能力的主要办法：
4.1、变压器特殊设计，降低或消除变压器自身对谐波敏感的因数；
4.2、选择高温等级的高密度绝缘漆包铜线（H级180度以上）；
4.3、降低变压器自身损耗，提高变压器效率；
4.4、选择具有滤波能力的变压器，如Dzn0变压器,和双输出变压器Dyn11d0；
4.5、在供电容量允许时适当增大变压器容量，降低设备使用负载率。
5、Dyn11，Dzn0，Dyn11d0隔离变压器消除谐波的能力分析和比较
5.1、Dyn11变压器：
5.1.1、输入电源的三次谐波被封闭在输入三角绕组内部，不会通过电磁感应传导到输出端，但三次谐波会对输入绕组产生附加的三次谐波热损耗，降低变压器的K系数耐受能力。
5.1.2、输出负载产生的三次谐波经过输出绕组，对输出绕组产生附加的三次谐波热损耗，而且会通过电磁感应传导到输入端，并在输入绕组产生附加的谐波热损耗，降低变压器的K系数耐受能力。
5.1.3、输入电源或输出负载产生的其他次谐波，主要有5,7,11，13，17,19均会通过电磁感应互相传导，并在输入输出绕组中产生附加的谐波热损耗，并反馈到电网，降低变压器的K系数耐受能力。
5.2、Dzn0变压器：
5.2.1、输入电源的三次谐波封闭在输入三角绕组内部，不会通过电磁感应传导到输出端，但三次谐波会对输入绕组产生附加的三次谐波热损耗，降低变压器的K系数耐受能力。
5.2.2、输出负载产生的三次谐波经过输出绕组，对输出绕组产生附加的三次谐波热损耗，但由于输出绕组是曲折联接，变压器输出绕组每柱（相）均有两组方向相反数量基本相等的三次谐波电流通过，电磁感应得以基本抵消，因而不会感应到输入端，输入绕组也不会产生附加的谐波热损耗，由于UPS 系统和数据机房的负载产生的谐波主要为三次谐波（约百分四十以上），因此大大提高变压器的K系数耐受能力；如负载平衡和三相电压基本平衡时，变压器零线上检测到的零序电流比Dyn11变压器零线检测的零序电流小很多，因而，同样设计截面的零线铜排，Dzn0变压器零线铜排损耗小很多，同样大大提高变压器的K系数耐受能力。
5.2.3、Dzn0变压器的零序阻抗很小，三次谐波电流是零序电流，因为负载不平衡和三相电压不平衡，将会降低滤除三次谐波的比例，因而产生的三次谐波零序电流很容易通过输出绕组中性点流入大地5.2.4、输入电源或输出负载产生的其他次谐波，主要有5,7，17,19,其中5，17为负序电流，7,19为正序电流，均会通过电磁感应互相传导，并反馈到电网，但变压器输出绕组每柱（相）均有两组相位差为120*n-180度，数量只有Dyn11变压器百分五十八的谐波电流通过，电磁感应矢量叠加后只有Dyn11变压器的百分八十二，因此和Dyn11变压器相比，这类型变压器的5,7,17,19次谐波消除约百分二十，从而有效提高压器的K系数耐受能力，经验表明，K=13Dzn0变压器可以替代K=20Dyn11变压器，变压器成本可降低百分十以上。
5.3、Dyn11d0双输出变压器：
5.3.1、输入电源的三次谐波封闭在输入三角绕组内部，不会通过电磁感应传导到输出端，但三次谐波会对输入绕组产生附加的三次谐波热损耗，降低变压器的K系数耐受能力。
5.3.2、输出负载产生的三次谐波经过输出绕组，对输出绕组产生附加的三次谐波热损耗，但由于输出绕组是双绕组输出，其中一组是三角接线，三次谐波被封闭在线圈内部，不会感应到输入端；另一组星形接线的输出绕组，由于负载再有一半，感应到输入线圈的三次谐波也降低一半，因此，对于Dyn11d0双输出变压器在两组输出负载相等时，可以消除一半的三次谐波。
5.3.3、输入电源或输出负载产生的其他次谐波，主要有5,7,17,19，其中5，17为负序电流，7,19为正序电流，由于变压器输出为双绕组输出，在两组负载相等情况下，5,17负序谐波电流：每柱（相）均有两组相位差为30*n(谐波次数)+30度=180度的奇次倍数（矢量方向相反），数量相等谐波电流通过，电磁感应矢量叠加抵消；7,19负序谐波电流：每柱（相）均有两组相位差为30*n(谐波次数)-30度=180度的奇次倍数（矢量方向相反），数量相等谐波电流通过，电磁感应矢量叠加抵消；因此，对于Dyn11d0双输出变压器在两组输出负载相等时，可以完全滤除5,7,17,19次谐波，随着两组负载不平衡度的增加，滤波效果急剧下降，因而这种变压器尤其适合十二脉整流电路中。
5.4、多输出变压器的滤波原理和双输出变压器滤波原理一样，因为太复杂，不进行分析，实际应用中，由于很难保证各组负载平均分配，其滤波功能大大降低，所有很少在实际中应用。