谐波抑制的方法及其特点
抑制谐波干扰常用的方法
抑制谐波干扰常用的方法1.滤波器:应用良好设计的滤波器可以有效地降低谐波干扰。
滤波器可分为有源滤波器和无源滤波器两类。
有源滤波器通过输入与谐波相反的相位来实现谐波的抵消,而无源滤波器则通过吸收谐波的能量来消除谐波。
2.降低谐波发生源:降低谐波发生源的数量和强度也是有效抑制谐波的方法之一、可以采用合适的电源,避免使用产生大量谐波的设备,或者通过更换谐波发生源的设计和运行来降低其谐波产生量。
3.电力电子设备的设计优化:电力电子设备是电力系统中可能产生谐波的常见源。
通过对电力电子设备的设计进行优化,可以减少其产生的谐波。
例如,在设计中应用合适的滤波器和补偿装置,或者使用降低谐波的控制方法,都可以有效地减少谐波干扰。
4.使用变压器:变压器可以提供一定程度的谐波抑制功能。
在电力系统中,通过使用适当设计的谐波隔离变压器,可以有效地降低谐波的传播和干扰。
这是因为谐波对于变压器的阻抗通常较高,可以将谐波限制在变压器较小的区域内。
5.谐波滤波器的安装和调整: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,可以在电力系统中选择性地去除谐波成分。
滤波器的调整需要深入研究电力系统的谐波特性,并根据实际情况进行适当的选择和设置。
6.谐波监测和控制:谐波监测和控制系统可以实时监测电力系统中的谐波情况,并采取相应的控制策略来抑制谐波。
这可以通过在线监测设备、谐波分析仪和自动控制装置实现。
当系统中的谐波水平超过预设阈值时,控制系统可以自动启动滤波器等设备来抑制谐波干扰。
7.谐波抑制转换器:谐波抑制转换器是一种特殊的电力电子装置,可以通过改变其频率和幅度来抑制谐波。
这种转换器通常应用在大功率电力系统中,可以降低对网络的谐波干扰。
总的来说,抑制谐波干扰的方法涉及系统设计、设备优化、滤波器安装调整和监测控制等多个方面。
通过综合运用这些方法,可以有效地减少谐波的产生和传播,提高电力系统的质量和稳定性。
抑制谐波电动势的方法
抑制谐波电动势的方法
在电力系统中,谐波电动势是一种常见的问题,它会导致电力设备的损坏和系统的不稳定。
因此,我们需要采取一些方法来抑制谐波电动势,以保证系统的正常运行和设备的安全性。
本文将介绍一些常用的方法来抑制谐波电动势,希望对读者有所帮助。
首先,我们可以采用滤波器来抑制谐波电动势。
滤波器是一种能够将谐波电流或电压滤除的装置,它可以有效地降低系统中的谐波电动势。
常见的滤波器包括有源滤波器和无源滤波器,它们可以根据系统的实际情况进行选择和应用。
其次,我们可以采用谐波抑制变压器来抑制谐波电动势。
谐波抑制变压器是一种专门用于抑制谐波的变压器,它可以有效地将系统中的谐波电动势降低到一个可接受的水平。
通过合理地设计和选择谐波抑制变压器,可以有效地解决系统中的谐波问题。
此外,我们还可以采用谐波电流抑制器来抑制谐波电动势。
谐波电流抑制器是一种能够抑制系统中谐波电流的装置,它可以有效地降低系统中的谐波电动势。
通过合理地配置和使用谐波电流抑制器,可以有效地改善系统的谐波问题。
最后,我们还可以采用谐波电抗器来抑制谐波电动势。
谐波电抗器是一种能够提供对谐波电动势的阻抗的装置,它可以有效地降低系统中的谐波电动势。
通过合理地配置和使用谐波电抗器,可以有效地改善系统的谐波问题。
综上所述,抑制谐波电动势是电力系统中的重要问题,我们可以采用滤波器、谐波抑制变压器、谐波电流抑制器和谐波电抗器等方法来解决这一问题。
这些方法各有特点,可以根据系统的实际情况进行选择和应用,以保证系统的正常运行和设备的安全性。
希望本文对读者有所帮助,谢谢阅读。
谐波危害及抑制谐波的方法
谐波危害及抑制谐波的方法谐波是指频率高于基波的电磁波,它们会频繁出现在我们的电力系统和其他电力设备中。
虽然谐波在一些应用中可产生有益效果,但在大多数情况下,它们都是一种电力质量问题,会给电力系统和其他设备带来一系列危害。
1.设备损坏:谐波会增加设备内的电流和电压,导致设备发热加剧,并可能引起设备元件过热、熔断或焚毁。
此外,频繁的谐波还会引起设备的机械振动,造成设备损坏。
2.电力系统不稳定:谐波引起系统的电流和电压的波形失真,导致电力系统不稳定。
此外,谐波会导致电力系统中的谐振现象,这些谐振可以引起电力系统中的电流和电压急剧增加,可能破坏设备。
3.通信干扰:谐波会产生大量的高频干扰信号,这些信号可能干扰无线通信和其他电磁波设备的正常运行。
在高度电子化的社会中,这种通信干扰可能会带来严重的问题。
为了抑制谐波带来的危害,可以采取以下方法:1.装置谐波滤波器:谐波滤波器用于减小电力系统中的谐波。
滤波器通常会将谐波通过处理电路转化成其他形式,或者将它们绕过电力系统,以防止它们对设备和系统产生影响。
2.使用变压器:变压器可以用来减小谐波的影响。
通过在电力系统中安装特定的谐波抑制变压器,可以将谐波电流限制在合理的范围内,从而降低谐波的危害。
3.电源滤波器:为敏感设备提供干净的电力供应也是一种有效的抑制谐波的方法。
电源滤波器可以滤除电力供应中的谐波元素,从而降低谐波对设备的危害。
4.合理的电源设计:在电力系统设计阶段,可以采取一些措施来减小谐波的生成。
例如,选择适当的线路,减小高谐波的产生,或者选择低谐波的电力设备。
5.故障检测和维护:及时发现和处理设备和系统中的谐波问题至关重要。
定期进行电力设备的检查和维护,可以发现并消除谐波带来的潜在危害。
总而言之,谐波在电力系统和其他电力设备中的存在可能带来很多危害。
为了抑制这些危害,我们可以采取各种措施,包括使用谐波滤波器、变压器、电源滤波器、合理的电源设计以及进行定期的检查和维护。
谐波抑制的方法及其特点
谐波抑制的方法及其特点谐波抑制是指在电力系统中,通过各种技术手段来减小或消除系统中的谐波,以保证系统的稳定运行和电能质量的提高。
谐波对电力系统的影响主要表现在电源侧产生电能浪费、设备过热和电力系统的持续稳定性等方面。
下面将介绍一些常用的谐波抑制方法及其特点。
1.无功补偿方法无功补偿是通过在电力系统中引入无功电流,通过与谐波电流进行干涉或互相对抗来实现谐波抑制的目的。
根据无功补偿方式的不同,可以分为静态无功补偿和动态无功补偿两类。
静态无功补偿是指通过在电力系统中连接静止的无功补偿装置,如电容器组或者电感器组,并采用并联或者串联的方式补偿谐波功率。
静态无功补偿适用于较小规模、较低谐波频率的谐波问题。
特点是结构简单、投资成本低,但对谐波的抑制能力有一定限制。
动态无功补偿是指通过在电力系统中连接可以根据网侧电压和电流动态调整的电力电子装置,来实时地进行无功补偿。
动态无功补偿器可以根据谐波电流的频率和相位进行自适应地补偿。
特点是可靠性高、补偿能力强,适用于大规模、高谐波频率的谐波问题。
2.谐波滤波器谐波滤波器是一种通过滤除谐波电流或电压来实现谐波抑制的设备。
它由各种谐波滤波器元件(如电感、电容器、电阻等)组成,通过选择适当的元件参数和连接方式,可以在不同频率的谐波上实现良好的抑制。
谐波滤波器可以分为被动滤波器和主动滤波器两种。
被动滤波器是指通过合理选择谐波滤波器的元件参数和连接方式,在电力系统的敏感载荷端或供电侧连接谐波滤波器,以吸收或滤除谐波电流或电压。
被动滤波器结构简单、可靠性高,但对谐波内容和负载变化敏感,需要定期维护和调整。
主动滤波器是指通过控制电力电子开关装置工作时序,实时地感知谐波电流并进行相应的抗谐波干涉,以达到谐波抑制的目的。
主动滤波器具有自适应性强、动态响应速度快、滤波能力强等特点,适用于高谐波内容、频率变化较大的系统。
3.绝缘调频(PWM)技术绝缘调频技术是一种通过采用电力电子器件,通过调节电压和电流的幅值、频率和相位等参数,实现对谐波的抑制。
电力系统中的谐波及其抑制措施
电力系统中的谐波及其抑制措施谐波是电力系统中常见的一种电信号,它是由电力系统中非线性设备引起的。
谐波会导致电力系统不稳定、设备损坏和通信干扰等问题,因此谐波的抑制是电力系统设计和运行中的重要问题。
谐波的产生原理是电力系统中的非线性元件(如整流器、变频器、电弧炉等)在电压或电流作用下,产生不对称的电压或电流波形,导致谐波频率的波形在电力系统中传播和扩散。
常见的谐波频率包括3次、5次、7次等奇次谐波,以及2次、4次、6次等偶次谐波。
谐波对电力系统的影响包括以下几个方面:1.电力系统不稳定:谐波产生的电压波形失真会导致电力系统的电压稳定性下降,可能导致设备的过电压或欠电压现象,进而影响到电力系统的正常运行。
2.设备损坏:谐波电流会导致电力设备内部的电机、变压器等元件温度升高,进而影响到设备的寿命和可靠性。
3.通信干扰:谐波会在电力线上传播,通过电网对通信系统产生干扰,降低通信系统的传输质量。
为了抑制谐波,可以采取以下几种措施:1.使用谐波滤波器:谐波滤波器是一种专门用于抑制谐波的滤波器。
它可以根据谐波频率的不同,选择相应的滤波器进行安装,从而削弱或消除谐波成分。
2.控制负载谐波含量:减少非线性装置的使用,或者采用符合电力系统标准的电气设备,可以降低谐波的产生和传播。
3.设备绝缘和保护:合理选择电力设备的额定容量和绝缘等级,增加设备的绝缘保护,提高设备的抗谐波能力。
4.进行谐波分析和监测:对电力系统中的谐波进行分析和监测,及时了解谐波的产生和传播情况,以便采取相应的措施进行调整和优化。
5.增加电力系统的容量和稳定性:通过增加线路容量、改善电力系统的稳定性,可以降低谐波对电力系统的影响。
综上所述,谐波是电力系统中的一个重要问题,对电力系统的稳定性和设备的正常运行产生不利影响。
通过采取谐波滤波器、控制负载谐波含量、设备绝缘和保护、谐波分析和监测、以及增加电力系统的容量和稳定性等措施,可以有效地抑制谐波,维护电力系统的正常运行。
浅谈电力系统谐波检测及抑制方法
浅谈电力系统谐波检测及抑制方法摘要:本文主要阐述了电力系统谐波的产生原因和危害,介绍了谐波检测的方法,包括传统方法和新兴方法,以及谐波抑制的方法,包括被动滤波和主动滤波等。
同时,针对电力系统谐波的特点,提出了一些优化措施,以期对电力系统谐波的检测和抑制产生积极的影响。
关键词:电力系统、谐波、检测、抑制正文:一、谐波的产生原因及危害谐波是指频率为基波频率整数倍的交流电信号,是电力系统中极其普遍的现象。
谐波的产生原因主要有以下几种:1、非线性负载的存在:如励磁系统、变频器、UPS等等。
2、电力电子器件的存在:如开关电容器等等。
3、线路谐振所产生的回波:如高压输电线和变压器中的谐振回波。
4、供电系统中的电弧、火花放电等。
大量的谐波会对电力系统产生不可避免的危害,包括:1、阻碍电能传输:谐波会引起交流系统内的电压和电流失去同步,从而无法有效地传输电能。
2、损坏电力设备:谐波会使电力设备的温度升高,引起设备故障或烧坏。
3、引起电力波动:谐波会使电力质量发生变化,从而引起电力波动。
4、对用电设备的干扰:谐波会对用电设备产生干扰,使其工作出现异常。
二、谐波的检测方法为了准确地检测和分析电力系统中的谐波,需要采用适当的谐波检测方法。
目前常见的谐波检测方法包括:1、传统的谐波检测方法:包括单相检测法、三相检测法等,主要是通过对线路中的电压和电流进行采样,并对谐波进行滤波和分析。
2、新兴的谐波检测方法:如快速小波变换法(FWT)、矢量变量法(VSA)等,较为有效地解决了传统方法中的一些问题,例如不容易出现失灵、可实现频率矩阵多恒定、不依赖预处理等。
三、谐波的抑制方法为了有效地抑制电力系统中的谐波,需要采用相应的谐波抑制方法。
目前常见的谐波抑制方法包括:1、被动滤波:即采用滤波器等被动电路来消除谐波,其优点是结构简单,可靠性高,成本低廉,常常应用于对谐波要求不高的场合。
2、主动滤波:即通过电网与电源之间的电流、电压、功率等进行控制,进而消除谐波,其优点是能够发挥较好的动态响应能力,比被动滤波性能更好。
电力谐波治理的几种方法
电力谐波治理的几种方法
随着现代化程度的不断提高,电力谐波问题日益突出,给电力系统的安全稳定运行带来了极大的威胁。
为此,电力谐波治理成为了电力系统建设和运行中必不可少的一项工作。
电力谐波的治理主要有以下几种方法:
1. 滤波器法
采用电力滤波器对电力谐波进行滤波处理,以减小其对电力系统的干扰。
常见的电力滤波器包括L-C滤波器、谐振滤波器和有源滤波器等。
滤波器法具有费用低、性能稳定等优点,适用于小功率电器的电力谐波治理。
2. 变压器法
采用特殊结构的变压器进行电力谐波治理,包括隔离变压器、耦合变压器等。
变压器法可以有效地降低电力谐波对电力系统的影响,但需要投入较大的资金,适用于大功率电器的电力谐波治理。
3. 电容器法
通过电容器的串联或并联方式,对电力谐波进行电容滤波处理。
电容器法具有构造简单、成本低等优点,适用于小功率电器的电力谐波治理。
4. 谐波抑制器法
采用谐波抑制器对电力谐波进行抑制处理。
常见的谐波抑制器包括谐波电流抑制器、谐波电压抑制器等。
谐波抑制器法具有能够有效抑制电力谐波、无需改变电路结构等优点,适用于各类电器的电力谐
波治理。
在电力谐波治理中,需要综合考虑电力系统的实际情况和治理成本,选择合适的治理方法,并采取科学有效的措施加以实施,以确保电力系统的安全稳定运行。
抑制谐波干扰常用的方法
抑制谐波干扰常用的方法在实际使用过程中,经常遇到变频器谐波干扰问题.抑制谐波干扰常用的方法:谐波的传播途径是传导和辐射。
解决传导干扰主要是在电路中把传导的高频电流滤掉或者隔离;解决辐射干扰就是对辐射源或被干扰的线路进行屏蔽。
具体常用方法:(1)变频系统的供电电源与其他设备的供电电源相互独立,或在变频器和其他用电设备的输入侧安装隔离变压器,切断谐波电流。
(2)在变频器输入侧与输出侧串接合适的电抗器,或安装谐波滤波器,滤波器的组成必须是LC型,吸收谐波和增大电源或负载的阻抗,达到抑制谐波的目的。
(3)电动机和变频器之间电缆应穿钢管敷设或用铠装电缆,并与其他弱电信号在不同的电缆沟分别敷设,避免辐射干扰。
(4)信号线采用屏蔽线,且布线时与变频器主回路控制线错开一定距离(至少20cm以上),切断辐射干扰。
(5)变频器使用专用接地线,且用粗短线接地,邻近其他电器设备的地线必须与变频器配线分开,使用短线。
这样能有效抑制电流谐波对邻近设备的辐射干扰。
这些都是理论知识,在应用中我们要更多的结合现场工况。
例1记得还是1999年的事情,当初是在四川内江某一铁路水厂做变频自动化改造项目。
现场布线的时候,将所有控制线和动力线全部绑在一起,在刚调试变频器没有运行的时候,功能测试,数据的显示都很正常。
但当变频器一投入运行,整个数据就全乱了,数据波动特别大,完全不能正常显示。
后经检查,发现控制线与动力线布在一起。
与业主沟通之后,由于地沟有限,增加镀锌管,控制线穿管布线。
然后将镀锌管焊接接地线接地。
处理后,数据仍然有一定的跳动,尤其是频率比较低的时候,等频率上升到35HZ以上,数据就比较稳定了。
但为了更加可靠的运行,又做了2项处理:1、购买了一个隔离变压器作为PLC的供电,也就是使用AC380V输入/AC220V输出的变压器,输入输出隔离;2、在变频器输入端增加电抗器。
经过这两项处理后数据基本上稳定了。
最后在投入运行前,又将所有的模拟量输入的屏蔽层重新接地。
电力系统谐波治理的四种方法
电力系统谐波治理的四种方法电力系统中的谐波是指电网中除基波(50Hz或60Hz)外的各种频率的非线性电流和电压分量。
谐波会导致电网中设备的性能下降,甚至造成设备的故障。
因此,为了保证电力系统的正常运行和设备的安全使用,需要进行谐波治理。
下面介绍电力系统谐波治理的四种方法。
第一种方法是滤波器的应用。
滤波器是一种电子器件,可以通过选择性地通过或阻断特定频率的信号来消除谐波。
根据谐波的频率,可以选择合适的滤波器类型,例如LC滤波器、有源滤波器等。
滤波器通常与设备的电源连接,以便将谐波电流或电压从电网中衰减到可接受的水平。
第二种方法是降低谐波源的发生。
谐波是由非线性负载引起的,例如变频器、电弧炉等。
降低谐波源的发生可以通过选择低谐波的设备、改进设备的运行方式或采取适当的谐波抑制措施来实现。
例如,在选择变频器时,可以考虑具有低谐波输出的变频器,或者通过安装谐波抑制器来补偿谐波。
第三种方法是采用谐波干扰限制技术。
谐波可以通过电力系统中的传输线、变压器等元件传播到其他设备中,造成干扰。
因此,为了减少谐波的传播和干扰,可以采用一些限制技术,如使用低谐波设计的变压器、采用合适的线路参数等。
第四种方法是谐波监测和分析技术的应用。
谐波的监测和分析是谐波治理的重要步骤。
通过采集电网中的谐波数据,并利用相关的分析软件进行谐波分析,可以了解电网中的谐波水平和谐波源的特征,为谐波治理提供科学的依据和措施。
总之,电力系统谐波治理是保证电力系统正常运行和设备安全使用的重要措施。
通过滤波器的应用、降低谐波源的发生、采用谐波干扰限制技术和谐波监测分析技术的应用,可以有效地控制和消除电力系统中的谐波,提高电网的质量和可靠性。
抑制谐波的措施
抑制谐波的措施1 抑制谐波的重要性随着现代化的发展,越来越多的电子设备被广泛应用于各个领域。
而这些电子设备在工作过程中,难免会产生谐波。
谐波的产生不仅可能对设备本身造成损害,还可能干扰周围的电气系统,甚至威胁到人类的生命安全。
因此,抑制谐波的措施变得越来越必要。
2 谐波产生的原因谐波是指频率是基波频率整数倍的几个不同频率的波的叠加。
而在电子设备中,谐波主要是由非线性元件、电容、电感和电源等引起的。
例如,晶体管的开关行为会产生大量的谐波,这些谐波会沿着不同的路径传到设备的其他部分,产生干扰。
3 抑制谐波的措施抑制谐波的措施可以从以下几个方面入手:3.1 设计优化在设备设计阶段,可通过优化设计来避免或减小谐波的产生。
例如,在电源设计时应尽可能选择高品质、高效率的电源,降低谐波的产生。
在元件的选取方面,应尽量选择符合标准规范的元件,降低其非线性行为。
3.2 滤波器设计采用滤波器是一种常用的抑制谐波的方法。
滤波器能够剔除谐波信号中的干扰信号,只传递基波信号。
有效的滤波器设计应考虑到谐波的频率、功率和幅度等因素。
在实际应用中,常采用LC、RC或LCL 等不同结构的滤波器。
3.3 磁性元器件的应用在一些高功率的电子设备中,磁性元器件(如变压器、电感等)被广泛应用于抑制谐波。
这是因为磁性元件对高频信号显示较强的阻抗,能够有效地吸收和抑制电子设备中的谐波。
4 总结抑制谐波是电子设备设计和控制系统优化的重要问题。
目前,存在着多种抑制谐波的方法,包括设备设计优化、滤波器设计和磁性元器件的应用等。
在具体实践中,应结合实际情况,选取合适的方法进行谐波抑制,以确保设备的安全稳定运行。
电力系统谐波的危害及其常用抑制方法
电力系统谐波的危害及其常用抑制方法电力系统中的谐波是指频率为基波频率的整数倍的电压和电流成分,它们在电力系统中的存在会引起一系列的问题和危害。
下面将详细介绍电力系统谐波的危害及其常用抑制方法。
一、谐波的危害1.电压失真:谐波的存在会使电压波形发生畸变,进而导致电压的失真,使电力设备无法正常运行。
电压失真还会对电力设备造成较大的冲击和损害,缩短设备的寿命。
2.系统能效下降:谐波会导致电力系统中电流的失真,由于谐波电流引起的额外功耗,使得系统能效下降。
这会导致电力设备的能耗增加,降低整个系统的效率。
4.电磁兼容性问题:谐波信号会干扰电力系统周围的其他电子设备,导致电磁兼容性问题。
这会对邻近的电子设备造成干扰,影响设备的正常运行。
5.高频谐波产生的热问题:高频谐波会导致电力设备产生过多的热量,进而引起绝缘材料的老化和烧损,甚至造成火灾。
这对电力系统的安全性构成严重威胁。
二、谐波抑制的常用方法1.变压器和电机的设计优化:在变压器和电机的设计中考虑谐波的影响,通过选择合适的材料和结构,减小谐波对设备的影响。
例如,在电机设计中,可以增加骨架的厚度或配置合适的磁路副将谐波分向其他通道。
2.滤波器的应用:安装合适的滤波器可以有效地抑制谐波。
滤波器可以通过改变电源电路的阻抗特性,将谐波电流引向滤波器,从而减小谐波的水平。
4.负载侧的谐波抑制:对于谐波敏感的设备,可以在负载侧采取一些措施来抑制谐波。
例如,使用谐波阻抗装置或磁性隔离器等。
5.教育和培训:提高电力系统从业人员对谐波问题的认识和理解,增强其对谐波抑制方法的应用能力,能够及时发现和解决谐波问题。
总之,谐波对电力系统的危害不容忽视。
为了保证电力系统的正常运行和设备的安全性,需要采取有效的措施来抑制谐波。
以上所提到的方法是目前常用的谐波抑制方法,但需要根据具体情况选择合适的方法。
谐波抑制技术研究综述
目前电网谐波的治理有两种技术途径:(1)被动式治理,即通过一些谐波吸收装置吸收各个用户负载产生的谐波,以限制超过有关标准的过量谐波注入电网。
这种谐波治理技术的应用对象主要是工业电网负载,目前有两种主要方式:①在电网上简单并联无源滤波器组;②在电网上串联或并联或混合联上电力有源滤波器。
这种方式的特点是先检测出负载产生的谐波电流或者谐波电压,再利用电力电子器件产生与该电流成一定比例的谐波电流或谐波电压抵消负载产生的谐波电流或者谐波电压的影响,使得流入电网的谐波电流达到最小。
(2)主动式治理,即设计出不产生谐波的变流器,使得负载自身不产生电流或电压谐波。
主动式谐波治理技术的应用对象包括工业电网大功率负载。
从20世纪60、70年代以来,谐波治理技术发展得到长足的进步。
但是出于经济性和可靠性等方面的考虑,目前它还难以为电力电子装置的生产厂家以及谐波源电力用户所自愿推广应用。
从用户需求角度出发,对已有谐波治理的技术手段进行深入地分析,改进和突破,开发出更加可靠和更具优良性价比的装置和技术是目前谐波治理技术发展的重点之一。
谐波抑制技术发展所面临的机遇与挑战以山东省一家冶金行业的企业为例,某钢铁集团所属的轧钢厂在20世纪90年代初安装的轧钢供电设备的原设计的月平均功率因数是0.93。
90年代末开始,因电网谐波原因无法按设计的功率因数运行,实际的月平均功率因数只能达到0.86,从而造成每个月10多万元的罚款损失。
目前这种现状为被动式谐波治理技术的推广应用提供了一次难得的机遇。
有政策方面的,有产业结构方面的,也有谐波抑制技术成本方面的等等。
目前有源电力谐波抑制技术的成本相对于传统无源谐波治理方案以及企业对付谐波问题的其他策略方案的成本偏高,难以为普通电力用户所接受。
对于该厂供电系统,最佳的无功补偿点是在6kV母线处。
目前他们不愿意采用有源电力滤波方案,主要原因有两个:①相对于简单的低压无功设备,有源方案价格显得过于昂贵,投资的回报周期长;②担心有源方案的可靠性。
电抗器抑制谐波原理
电抗器抑制谐波原理
电抗器抑制谐波是利用电抗器对电力系统中的谐波进行抑制的
一种方法。
该抑制方式是将抑制器连接到电源系统的综合侧,以提供额外的谐波补偿。
谐波抑制器是一种电容电抗器(CRD),它具有电抗器的低电压降特性,以及电容器的高电容特性。
该组件用于抑制从电源供电系统中产生的谐波信号,从而使系统电压得到有效补偿。
电抗器抑制谐波是一种非常简单的抑制方式,能够有效减少系统中的谐波噪声。
它可以有效改善电力系统的电压稳定性,使系统能够提供更低的噪声,更高的负载能力,更少的杂散电流,从而改善电力系统的性能。
电抗器抑制谐波可以显著改善电力系统的功率因素和电流因素,以及系统中的电压波动。
此外,它还可以降低系统中的噪声水平,增强系统耐受性,改善系统的可靠性,减少系统电量损失,并确保电源系统的有效运行。
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电力谐波的产生原因及其抑制方法
电力谐波的产生原因及其抑制方法电力谐波指的是电力系统中出现的非正弦波形,是由于电力系统中的非线性负载和电力设备等产生的。
它会对电力系统的稳定性和运行质量产生不利影响,因此需要采取相应的抑制方法来减小谐波水平。
1.非线性负载:电力系统中广泛使用的非线性负载设备,如电弧炉、变频器、电子设备等,其负载特性是非线性的,会导致电流与电压的失配,产生谐波。
2.电力设备:电力系统中的电力设备,如变压器、发电机、变电设备等,其磁化和饱和特性也会引起谐波。
3.电力系统的并联谐振:当电容、电感等元件在电力系统中呈并联连接时,会出现谐振现象,从而产生谐波。
4.电力系统的不对称操作:电力系统中的不对称运行,如三相电流不平衡、电压不平衡等,也会引起谐波的产生。
为了减小电力谐波的影响,可以采取以下几种抑制方法:1.滤波器和补偿器:通过安装合适的谐波滤波器和补偿器,将谐波电流或电压引入这些设备中,并通过调节参数来抑制谐波。
2.谐波控制器:使用专门的谐波控制器,通过对电流进行监测和控制,实现对谐波的有效消除和抑制。
3.谐波发生器:使用谐波发生器对电力系统进行谐波注入,从而实现对谐波的消除或者切除。
4.谐波滤波器:在电力系统中添加谐波滤波器,通过对谐波进行吸收或变换,并将其回馈到电网中,以减小谐波的扰动。
5.调整电力设备:对电力设备进行调整和优化,减小非线性特性,从而降低谐波的产生。
总结起来,电力谐波的产生是由于电力系统中的非线性负载和电力设备等因素所致。
为了有效抑制电力谐波,可以采取滤波器、补偿器、控制器等方法,以减小谐波的影响。
此外,对电力设备进行调整和优化也是降低谐波的有效手段。
对于电力系统的设计和运行,应该重视谐波抑制的问题,从而保证电力系统的正常运行和供电质量。
抑制谐波电动势中一般高次谐波的方法
抑制谐波电动势中一般高次谐波的方法谐波电动势是指在交流电路中产生的频率是基波频率的整数倍的电动势。
高次谐波是指频率高于基波频率的谐波成分。
在一些电力系统和电子设备中,高次谐波可能会引起电力质量问题,如电压失真、设备故障等。
因此,抑制谐波电动势中的高次谐波是非常重要的。
下面将介绍几种抑制谐波电动势中一般高次谐波的方法。
1. 使用滤波器:滤波器是一种常用的抑制谐波的设备。
它可以通过选择合适的滤波器参数来滤除高次谐波成分。
常见的滤波器包括谐波滤波器和有源滤波器。
谐波滤波器是一种被动滤波器,通过选择合适的电感和电容参数来滤除谐波成分。
有源滤波器则是一种主动滤波器,它通过电子器件来产生与谐波相反的电动势,从而抵消谐波成分。
2. 使用变压器:变压器也可以用来抑制谐波电动势中的高次谐波。
通过选择合适的变压器参数,可以使得谐波电动势在变压器的绕组中产生较小的电压。
这样可以有效地减小高次谐波的影响。
3. 使用谐波抑制器:谐波抑制器是一种专门用来抑制谐波的设备。
它通过控制电流的相位和幅值来抵消谐波电动势中的高次谐波成分。
谐波抑制器可以根据实际情况选择合适的控制策略,从而实现对高次谐波的有效抑制。
4. 优化电力系统设计:在电力系统的设计中,可以采取一些措施来减小谐波电动势中的高次谐波。
例如,合理选择电力设备的参数,减小电力设备的谐波产生;合理布置电力设备,减小谐波的传播和干扰;合理设计电力系统的接地方式,减小谐波的回流等。
5. 加强谐波监测和分析:及时监测和分析谐波电动势中的高次谐波成分,可以帮助我们更好地了解谐波的特性和产生原因。
通过谐波监测和分析,可以有针对性地采取相应的措施来抑制高次谐波。
抑制谐波电动势中一般高次谐波的方法有很多种。
我们可以根据实际情况选择合适的方法来抑制高次谐波,从而提高电力系统的质量和可靠性。
通过合理的设计和控制,我们可以有效地减小谐波电动势中的高次谐波成分,保证电力系统的正常运行。
变频器谐波产生原因与抑制方法的分析
变频器谐波产生原因与抑制方法的分析变频器(VFD)是一种用于控制电动机转速的装置,通过调整电源频率和电压来改变电机运行速度。
然而,变频器在使用过程中常常会产生谐波,导致电网负载不稳定,影响其他电气设备的正常运行。
本文将分析变频器谐波产生的原因,并介绍一些抑制谐波的方法。
1.变频器本身结构特点:变频器通过高频开关器件(如IGBT、MOSFET等)将直流电源转化为交流电源,在电流开关过程中会产生高频脉冲,这些脉冲会引起电压和电流的谐波。
2.非线性负载:变频器供电的电机通常是非线性负载,即电流与电压不成正比。
非线性负载会引起电流谐波的产生,进而导致电压谐波扩大。
3.电源系统结构:由于电源系统结构及其参数的限制,电源系统的阻抗不匹配可能导致变频器谐波产生。
例如,电容器、滤波器等元件的阻抗变化会引起电源谐波问题。
4.电源负载波动:当电源系统中的其他负载发生波动时,变频器的谐波也会受到影响。
电源负载波动会引起电压波动,进而导致变频器谐波的产生。
针对变频器谐波问题,可以采取以下几种抑制方法:1.安装滤波器:滤波器是一种能够滤除谐波信号的装置,通过调整滤波器的参数(如电容、电感等),可以有效地消除变频器产生的谐波。
2.采用三级变频器:三级变频器是一种设计更为复杂的变频器,通过增加线性输入级、非线性级和滤波级的结构,可以大大减小谐波的产生。
3.提高电压/电流质量监测和控制:通过使用高效的电源和电流控制技术,可以减小电压和电流的波动,从而减小谐波的产生。
4.加强电网监测和保护:定期检查电网的参数,确保电源系统的稳定运行,减小电压波动,从根本上减少变频器谐波产生。
5.优化变频器设计:改进变频器的硬件和软件设计,减小开关脉冲和非线性负载对谐波产生的影响。
总之,变频器谐波的产生主要是由于变频器本身结构特点、非线性负载、电源系统结构和电源负载波动等原因导致的。
为了抑制变频器谐波,可以采取安装滤波器、采用三级变频器、提高电压/电流质量监测和控制、加强电网监测和保护、优化变频器设计等方法。
谐波抑制和无功功率补偿
谐波抑制和无功功率补偿引言在电力系统中,谐波和无功功率是常见的问题,它们会导致电网的不稳定性、能源浪费和设备损坏等一系列负面影响。
因此,谐波抑制和无功功率补偿成为了电力系统优化和能源管理的重要课题。
本文将详细介绍谐波抑制和无功功率补偿的概念、原理、方法以及应用。
谐波抑制概念谐波是指在电力系统中频率为基波频率的整数倍的波形成分。
谐波的产生主要是由非线性负载设备引起的,例如电弧炉、电子设备等。
谐波会导致电压和电流的波形失真,进而影响电力系统的稳定性和设备的正常运行。
谐波抑制是指通过采取措施,减少或消除电力系统中的谐波成分,使电力系统的波形恢复正常,保证电力质量和设备的正常运行。
原理谐波抑制的原理主要包括两个方面:滤波和控制。
1.滤波:通过在电力系统中引入谐波滤波器,对谐波成分进行滤波,将谐波成分从电力系统中分离出来。
常用的谐波滤波器包括谐波阻抗滤波器、谐波电抗滤波器等。
2.控制:通过控制非线性负载设备的工作方式和参数,减少其对电力系统的谐波污染。
常用的控制方法包括谐波限制技术、谐波消除技术等。
方法谐波抑制的方法主要包括被动方法和主动方法。
1.被动方法:被动方法是指通过谐波滤波器等被动设备来实现谐波抑制。
被动方法具有成本低、稳定可靠等优点,但其抑制效果受到负载变化和谐波频率变化的限制。
2.主动方法:主动方法是指通过控制设备的工作方式和参数来实现谐波抑制。
主动方法具有灵活性强、抑制效果好等优点,但其成本较高。
应用谐波抑制广泛应用于电力系统中,特别是对于需要保证电力质量和设备正常运行的场合。
例如,工业生产中的电弧炉、电子设备等非线性负载设备常常会引起谐波,需要采取谐波抑制措施。
此外,谐波抑制也在电网规划、电力设备设计等领域得到广泛应用。
无功功率补偿概念无功功率是电力系统中的一种特殊功率,它与电压和电流之间的相位差有关。
无功功率的存在会造成电网电压的波动和能源的浪费,因此需要进行补偿。
无功功率补偿是指通过采取措施,使电力系统中的无功功率达到平衡,提高电网的稳定性和能源利用效率。
抑制高次谐波的方法
抑制高次谐波的方法引言高次谐波是指频率是基波频率的整数倍的谐波分量。
在电力系统中,高次谐波会导致电流和电压失真,对设备和系统产生负面影响。
因此,抑制高次谐波成为了电力系统设计和运行中的重要问题。
本文将介绍几种常见的抑制高次谐波的方法。
1. 调整负载调整负载是抑制高次谐波的一种简单有效的方法。
通过合理安排负载,可以降低电流谐波含量。
具体措施包括: - 优化负载分布:将非线性负载均匀分布在供电系统中,避免集中在同一节点。
- 控制非线性负载:使用低谐振腔或者滤波器等装置控制非线性负载产生的高次谐波。
2. 使用滤波器滤波器是抑制高次谐波最常用也最有效的方法之一。
它通过选择性地滤除特定频率的信号来减少高次谐波含量。
常见的滤波器类型包括: - 谐振腔滤波器:谐振腔滤波器是一种基于谐振原理工作的滤波器,可以通过调整谐振频率来选择性地滤除高次谐波。
- 无源滤波器:无源滤波器使用电容、电感和电阻等元件组成,可根据设计要求选择合适的参数来实现高次谐波的滤除。
- 有源滤波器:有源滤波器利用放大器等主动元件,通过反馈控制实现对高次谐波的抑制。
3. 接地系统优化接地系统在抑制高次谐波中起到重要作用。
合理设计和优化接地系统可以有效减少高次谐波含量。
具体方法包括: - 提供良好的接地路径:确保接地电阻低、接地线路短、接地点分布均匀,减小系统中各个设备之间的共模干扰。
- 使用专用接地网格:在关键设备周围建立专用接地网格,增强其抗干扰能力。
4. 控制非线性负载非线性负载是产生高次谐波的主要原因之一。
通过控制非线性负载可以有效降低高次谐波含量。
一些常见的控制方法包括: - 使用谐振腔:谐振腔是一种电路装置,可以选择性地滤除特定频率的高次谐波。
- 使用有源滤波器:有源滤波器可以通过放大和反馈控制来抑制高次谐波。
- 优化设备设计:在设备设计中采用低谐振腔、低非线性元件等措施,降低高次谐波产生。
5. 整流器设计优化整流器是产生高次谐波的另一个重要来源。
谐波抑制
被动抑制一、电网及公共联接点的谐波抑制电网及公共联接点的谐波抑制目前主要通过无源滤波器或静止无功补偿器来实现, 其原理与变流器交流侧谐波抑制方法相同, 只是功率等级较高, 并且并不是针对设备, 而是对电网总体上的补偿。
静止无功补偿器二、变流器交流侧的被动型谐波抑制方案交流侧的谐波抑制属于被动型抑制方案, 主要可以分为: 无源滤波器方案、有源滤波器方案和混合滤波器方案三大类。
由于此处的滤波器直接与电网相连, 因此设计时应考虑到邻近的谐波源对滤波器的影响、系统参数对滤波器的影响、后续变流器负载对滤波器的影响。
SVC(静止无功补偿器):可控饱和型自饱和电抗型还有可控硅控制电抗器型,可控硅投切电容器型,可控硅控制电抗器和可控硅投切电容器组合型SVG(静止无功发生器):主动抑制1. 1 无源滤波器( PPF)LC 滤波器是传统的补偿无功和抑制谐波的主要手段。
图1 是一个用并联无源滤波器滤除谐波的典型电路。
一个串联的LC 滤波器并联在整流桥入端, 其谐振频率,应和电路的主要高次谐波频率相等。
为了防止电网电压中的谐波电压在滤波器中产生较大的谐波电流,在入端串联一个电感L 1 。
图1 LC 并联无源滤波器图2 是一个LCR 网络串联在入端滤除谐波的电路。
LRC 并联网络的谐振频率和电网主要高次谐波频率相等,阻止变流器的主要谐波电流流入电网。
无源滤波方案是目前采用最为广泛的谐波抑制手段,其成本低、技术成熟, 但存在以下缺陷:(1) 谐振频率依赖于元件参数, 因此只能对主要谐波进行滤波, LC 参数的漂移将导致滤波特性改变, 使滤波性能不稳定。
(2) 滤波特性依赖于电网参数, 而电网的阻抗和谐波频率随着电力系统的运行工况随时改变, 因而LC 网络的设计较困难。
(3) 电网的参数与LC 可能产生并联谐振使该次谐波分量放大, 使电网供电质量下降。
(4) 电网中的某次谐波电压可能在LC 网络中产生很大的谐波电流。
2 .1 有源滤波器( APF)用有源电力滤波消除谐波的思路可以追溯到20 世纪70 年代SasakiH 和MachidaT 等人提出的用磁补偿消除谐波的方法。
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电力系统谐波抑制方法及其特点分析
随着电力电子技术的发展,接入电网的整流、换流设备和其他各种非线性负荷设备日益增加,这些电气设备产生大量的谐波电流注入电网,危及电力设备、用户设备和电力系统的安全运行。
必须采取措施,抓紧治理,抑制电力系统谐波,把电网中的谐波含量控制在允许范围之内[1]。
电力系统谐波抑制是改善电能质量、净化电网的一个重要方面。
对谐波抑制的方法主要有三种途径:第一种是在谐波源上采取措施,从改进电力电子装置入手,使注入电网的谐波电流减少,也就是最大限度地避免谐波的产生;第二种是在电力电子装置的交流侧利用LC无源滤波器和电力有源滤波器对谐波电流分别提供频域谐波补偿和时域谐波补偿。
这类方法属于对已产生的谐波进行有效抑制的方法;第三种就是改善供电环境[2]。
1、降低谐波源的谐波含量
降低谐波源的谐波含量也就是在谐波源上采取措施,最大限度地避免谐波的产生。
这种方法比较积极,能够提高电网质量,可大大节省因消除谐波影响而支出的费用,并避免因加装消谐装置而引发的其它负面影响。
具体方法有:
1.1 增加换流装置的脉动数
换流装置是电网中的主要谐波源之一,其产生的谐波主要集中在特征谐波,非特征谐波含量通常很少,特征频谱为:n=kp士1,则可知脉动数p增加,n也相应增大,而工n、工l/n,故谐波电流将减少。
因此,增加整流脉动数,可平滑波形,减少谐波。
例如:当脉动数由6增加到12时,可有效的消除幅值较大的低频项,从而使谐波电流的有效值大大降低。
1.2 利用脉宽调制(PWM)技术
PWM技术,就是在所需的频率周期内,通过半导体器件的导通和关断把直流电压调制成等幅不等宽的系列交流电压脉冲,可达到抑制谐波的目的。
若要消除某次特定谐波,可在控制PWM输出波形的各个转换时刻,保证四分之一波形的对称性,根据输出波形的傅里叶级数展开式,使需要消除的谐波幅值为零,基波幅值为给定量,组成非线性超越方程组计算各个开关通断时刻,达到消除指定谐波和控制基波幅值的目的。
PwM技术的优点是在载波频率高时,输出中所含低次谐波分量很小,从而提供了功率因数。
目前被采用的PWM技术有最优脉宽调制(OPWM)、改进正弦脉宽调制、△调制、跟踪型PWM和自适应PWM控制等。
1.3 三相整流变压器采用Y,d(Y/△)或D,y(△/Y)的接线方式
这种接线方式可抑制3的倍数次的高次谐波,也可作为隔离变压器使用。
以△/Y形接线方式为例:当高次谐波电流从晶闸管反串到变压器副边绕组内时,其中3的倍数次高次谐波电流无路可通,所以自然就被抑制而不存在。
但将导致铁心内出现3的倍数次高次谐波磁通(三相相位一致),而该磁通将在变压器原边绕组内产生3的倍数次高次谐波电动势,从而产生3的倍数次的高次谐波电流。
因为它们相位一致,只能在三角形绕组内产生环流,将能量消耗在绕组的电阻中,故原边绕组端子上不会出现3的倍数次的高次谐波电动势,不致使谐波注入公共电网。
作为隔离变压器使用时,可使3N次谐波电流与配电系统相隔离。
这种接线形式的优点是可以自然消除3的整数倍次的谐波。
1.4 采用多电平变流技术
也称整流电路的多重化,即将多个方波叠加,以消除次数较低的谐波,从而
得到接近正弦波的阶梯波。
重数越多,波形越接近正弦波,但其电路也越复杂,因此该方法一般只用于大容量场合。
该方法用于桥式整流电路中,不仅可以减少交流输入电流的谐波,同时也可以减少直流输出电压中的谐波幅值。
如果把上述方法与PWM 技术配合使用,则会产生很好的谐波抑制效果。
1.5 限制整流设备的容量
系统短路容量与所供电的整流器容量之比称为短路比,一般而一言,短路比愈大,允许注入的谐波电流越大。
因此,在进行报装审批时,应该根据系统短路容量的大小来限制新接入的非线性负荷的容量。
1.6 在整流电路中串接电抗器
整流电路内部的感抗越大,则换流时间越长,电流波形变化越缓慢,因此,在整流电路中串接适当的电抗器也可以减少高次谐波电流。
2、在谐波源处吸收谐波电流
在谐波源设备已确定的情况下,在谐波源处安装滤波装置,吸收谐波电流,是防止谐波电流注入电网的有效措施。
对用户侧进行谐波治理通常采取接入无源滤波器或有源滤波器。
这是目前电力系统使用最广泛的抑制谐波方法,主要分为以下几种:
2.1加装无源滤波器 (PassivePowerFilter ,简称PPF)
无源滤波器安装在电力电子设备的交流侧,由L 、C 、R 元件构成无源网络,吸收负载产生的谐波电流。
无源滤波器分调谐滤波器与高通滤波器,前者分单调谐滤波器和双调谐滤波器,用于吸收单一次数或相邻的两次谐波,后者用于吸收某一次及以上各次谐波。
无源滤波器滤除谐波以外还在基波电压的作用下向谐波负载提供容性基波无功功率,同时兼顾谐波源无功补偿的需要。
由于具有成本低、效率高、结构简单、运行可靠及维护方便等优点,无源滤波器时目前采用的抑制谐波即无功补偿的主要手段。
滤波装置一般由一组或数组单调谐滤波器组成,有时再加一组高通滤波器。
单调谐滤波器利用R 、L 、C 电路串联谐振构成,如下图所示。
滤波器对n 次谐波阻抗为 )1(C
n L n j R Z n ωω-+=
图4-1 滤波器的接线方式
(a )单调谐滤波器 (b )双调谐滤波器 (c )一阶减幅型滤波器 (d )二阶减幅型滤波器 (e )三阶减幅型滤波器 (f )C 型滤波器
在谐振点处C n L n ωω1
=,谐振时的谐波次数LC
n ω1=,谐波阻抗Z=R 由于R 很小,所以n 次谐波电流主要由R 分流,很少流入电网中,而对于其他次数的谐波,谐波阻抗Z>>R ,滤波器分流很少。
双调谐滤波器图4一1(b)的两个谐振频率实际上相当于两个并联的单调谐滤波器,它同时吸收两种频率的谐波。
与两个单调谐滤波器相比,减少了回路,基波损耗较小,只有一个电抗器承受全部冲击电压。
这种滤波器结构比较复杂,调谐较困难,但在高压大容量滤波装置中采用有一定的技术经济上的优势。
高通滤波器有一阶减幅型(图4一1(c))、二阶减幅型(图4一1(d))、三阶减幅型(图4一1(e))和C 型(图4一1(f))。
当频率低于其截止频率f0(f0=1/2πRC)时,由于容抗的作用,使得低次谐波电流难以通过;而当频率高于f0时,由于容抗减小,高次谐波电流便可顺利通过电容器和电阻,总的阻抗也变化不大,形成一个通频带。
一阶减幅型由于基波功率损耗太大,
一般不采用;二阶减幅型的基波损耗较小,且阻抗频率特性较好,结构也简单,故工程上用的较多;三阶减幅型的基波损耗更小,但特性不如二阶减幅型,用的也不太多;C 型滤波器滤波特性介于二阶和三阶之间,主要优点是C 与L 对基波串联调谐,有功功率损耗较低
低成本的无源滤波器是至今为止在滤除谐波时使用最为广泛的补偿装置,用其抑制谐波在经济上和技术上都可以接受。
其主要缺点是补偿特性受电网阻抗和运行状态影响,易和系统发生并联谐振,致使谐波放大使无源滤波器过载甚至烧毁。
此外,它只能消除特定次谐波,导致整个装置占地面积大。
因而随着电力电子技术的不断发展,人们将滤波研究方向逐步转向有源滤波器
2.2 装设静止无功补偿装置
快速变化的谐波源,如:电弧炉、电力机车和卷扬机等,除了产生谐波外,往往还会引起供电电压的波动和闪变,有的还会造成系统电压三相不平衡,严重影响公用电网的电能质量。
在网侧投入无功补偿装置是用来补偿由谐波造成的无功功率,从而提高功率因数。
另外,无功补偿装置中通过电感和电容的合理设置,可在某次频率点产生谐振,即可对该频率的谐波实现滤波。
可有效减少波动的谐波量,同时,可以抑制电压波动、电压闪变、三相不平衡,还可补偿功率因数。
静止补偿装置的基本结构是由快速变化的电抗或电容元件组合而成。
目前应用较多的四种是自饱和电抗器SR 、晶闸管控制电抗器、晶闸管控制高漏抗变压器和晶闸管投切电容器。
自饱和电抗器SR 由负荷电流控制饱和电抗器的磁饱和程度,当负荷发生变化时其电抗值随之发生变化,从而调节无功输出的大小:晶闸管控制电抗器TCR 通过改变控制角而改变导通时间,相当于调节电抗器电抗达到改变无功输出的目的;晶闸管控制高漏抗变压器TCT 工作原理与TCR 相同,晶闸管断开时呈高电抗特性,接通时根据控制角调节无功输出的大小,因为使用了变压器,故可以直接接入高压侧;晶闸管投切电容器TSC 的晶闸管在超前电压90度时接通并在断开前一直保持该控制角,如果电压是正弦波,则流过TSC 电流也是正弦波,故没有谐波产生,但这种TSC 不能在导通期间改变无功输出的大小。
由于TCR 和TCT 通过控制晶闸管的开通角度以调节电抗器电抗,在控制角大。