五次谐波共振
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气异常呢？是断相吗？电压失真 这样，通常会导致公用设施的惩 则不能工作呢？差别就在于电源内
过大？该异常的特性和来源是什 罚性收费，因此，大多数用户都 阻。公用设施内阻很低，意味着它
么呢？不幸得很，采用手头的测试 会安装电容器，以校正位移功率 能吸收掉谐波电流，而不会产生严
设备，该城的工程师无法回答这些 因数。
重的电压畸变。发电机的内阻比公
问题。经过一番研究，确定哪种设 然而，电感和电容的组合，可能 用设施要高得多。谐波电流流入发
计可以让他明白到底是怎么回事 构成共振回路，在共振频率处产 电机，导致电压发生足够大的畸变，
以后，他决定订购一台福禄克 43 生大环流。标准操作规程是选择 从而，触发了负序保护电路，并产
五次谐波共振
技术应用文章
电力质量 案例研究
测量工具：Fluke 43B 电力质量分析仪 操作员：水厂电气工程师 所用功能：电压、谐波频谱
问题描述
该电机电力通过来自小城、长为 30
一个小城采用 30 英里以外的一个 山顶湖泊供水。在湖中有一个泵水 系统，水顺着一个短斜坡被提取， 并进入到一条长长的重力自流管 道，被送进该小城的自来水配送系 统。
B。
值足够大的电容器，以将位移功 生停机信号。
测量
该工程师怀疑电压发生了畸变，因 此，他将福禄克 43B 相对相地跨 接在软启动装置的输入端，并选择
率因数至少校正在 0.9，而电容 器值不至于大到使电压滞后于电 流。结果配置在 5 次和 7 次谐 波之间的产生了一个共振频率。
解决方案
该小城工程师将该电容器移至切换 开关的公用设施侧，便解决了这个 问题。如此配置后，发电机再也见
就切断该电机的电源。
公用设施
发电机， 切换开关
Shop Office
功率因数校正电容 器主泵
回流泵
图 1. 水厂单线电路图
在发电机供电下进行的系统测试 理论与分析
如果回路有一个接近于该共振频率
发现了一个问题。在启动顺序中， 理 想 情 况 下 ， 位 移 功 率 因 数 的谐波源，则问题就出现了。在回
回流泵会意外地中途停机。且停机 （DPF）为 1.0。其条件就是电 流泵案例中，软启动装置的半导体
原因是负序检测器向电机控制器 流和电压处于“相平衡”状态。 切换操作正是这个谐波源。
发出了一个停机信号。该负序检测 感 应 性电 机负 荷 导致 了电 流 迟 为什么采用公用设施供电时，该电
器到底是保护了电机的哪一种电 滞，因而，使位移功率因数下降。 路工作很好，而采用发电机供电时，
题。如果电网因地震而损坏，该城市 回流将杂质带入到一个沉淀池中。 驱动该回流泵的是一个功率 650 应如何实现供水? 答案是发电机。随 马力、带有软启动功能的一个三相 后，该城市为供电系统增加了柴油发 电机。采用了一个“负序检测器”帮 电机和转换开关（请参阅图 1）。
助保护该至关重要的电机，当发生
断相或者电压失真超过预定值时，
英里的公用设施电线进行供电。在回 流泵附近，安装了一个功率因数校正 电容器，以改善功率因数，并降低该 30 英里长电线的端电压损失。很长 时间以来，该装置的工作一直毫无问 题。
进入管道之前，水流经一个过滤器，
以除去杂质。当过滤器两端的压力 在山地附近发生一次小地震之后，引 差过大时，巨大的回流泵立即工作， 发了关于一旦断电如何持续供水的问 反向驱动水流，以清除过滤器。该
“谐波”功能。在启动顺序期间，
不着该电容器，因而，发电机为回
福禄克 43B 显示，在先于停机信
路供电时，也就不存在共振条件。
号前，5 次谐波失真上升到了基波
的 80%。
2 福禄克培训合作项目 五次谐波共振
美国福禄克公司 ©2007 福禄克公司。版权所有。 网址：http://www.fluke.com.cn
气异常呢？是断相吗？电压失真 这样，通常会导致公用设施的惩 则不能工作呢？差别就在于电源内
过大？该异常的特性和来源是什 罚性收费，因此，大多数用户都 阻。公用设施内阻很低，意味着它
么呢？不幸得很，采用手头的测试 会安装电容器，以校正位移功率 能吸收掉谐波电流，而不会产生严
设备，该城的工程师无法回答这些 因数。
重的电压畸变。发电机的内阻比公
问题。经过一番研究，确定哪种设 然而，电感和电容的组合，可能 用设施要高得多。谐波电流流入发
计可以让他明白到底是怎么回事 构成共振回路，在共振频率处产 电机，导致电压发生足够大的畸变，
以后，他决定订购一台福禄克 43 生大环流。标准操作规程是选择 从而，触发了负序保护电路，并产
五次谐波共振
技术应用文章
电力质量 案例研究
测量工具：Fluke 43B 电力质量分析仪 操作员：水厂电气工程师 所用功能：电压、谐波频谱
问题描述
该电机电力通过来自小城、长为 30
一个小城采用 30 英里以外的一个 山顶湖泊供水。在湖中有一个泵水 系统，水顺着一个短斜坡被提取， 并进入到一条长长的重力自流管 道，被送进该小城的自来水配送系 统。
B。
值足够大的电容器，以将位移功 生停机信号。
测量
该工程师怀疑电压发生了畸变，因 此，他将福禄克 43B 相对相地跨 接在软启动装置的输入端，并选择
率因数至少校正在 0.9，而电容 器值不至于大到使电压滞后于电 流。结果配置在 5 次和 7 次谐 波之间的产生了一个共振频率。
解决方案
该小城工程师将该电容器移至切换 开关的公用设施侧，便解决了这个 问题。如此配置后，发电机再也见
就切断该电机的电源。
公用设施
发电机， 切换开关
Shop Office
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回流泵
图 1. 水厂单线电路图
在发电机供电下进行的系统测试 理论与分析
如果回路有一个接近于该共振频率
发现了一个问题。在启动顺序中， 理 想 情 况 下 ， 位 移 功 率 因 数 的谐波源，则问题就出现了。在回
回流泵会意外地中途停机。且停机 （DPF）为 1.0。其条件就是电 流泵案例中，软启动装置的半导体
原因是负序检测器向电机控制器 流和电压处于“相平衡”状态。 切换操作正是这个谐波源。
发出了一个停机信号。该负序检测 感 应 性电 机负 荷 导致 了电 流 迟 为什么采用公用设施供电时，该电
器到底是保护了电机的哪一种电 滞，因而，使位移功率因数下降。 路工作很好，而采用发电机供电时，
题。如果电网因地震而损坏，该城市 回流将杂质带入到一个沉淀池中。 驱动该回流泵的是一个功率 650 应如何实现供水? 答案是发电机。随 马力、带有软启动功能的一个三相 后，该城市为供电系统增加了柴油发 电机。采用了一个“负序检测器”帮 电机和转换开关（请参阅图 1）。
助保护该至关重要的电机，当发生
断相或者电压失真超过预定值时，
英里的公用设施电线进行供电。在回 流泵附近，安装了一个功率因数校正 电容器，以改善功率因数，并降低该 30 英里长电线的端电压损失。很长 时间以来，该装置的工作一直毫无问 题。
进入管道之前，水流经一个过滤器，
以除去杂质。当过滤器两端的压力 在山地附近发生一次小地震之后，引 差过大时，巨大的回流泵立即工作， 发了关于一旦断电如何持续供水的问 反向驱动水流，以清除过滤器。该
“谐波”功能。在启动顺序期间，
不着该电容器，因而，发电机为回
福禄克 43B 显示，在先于停机信
路供电时，也就不存在共振条件。
号前，5 次谐波失真上升到了基波
的 80%。
2 福禄克培训合作项目 五次谐波共振
美国福禄克公司 ©2007 福禄克公司。版权所有。 网址：http://www.fluke.com.cn