电网谐波治理

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《2024年配电网系统背景谐波抑制方案研究》范文

《2024年配电网系统背景谐波抑制方案研究》范文

《配电网系统背景谐波抑制方案研究》篇一一、引言随着电力电子技术的快速发展和广泛应用,非线性负荷在配电网中的比重逐渐增加,导致谐波问题日益严重。

谐波不仅会降低电能质量,还会对电网设备造成损害,影响系统的稳定性和可靠性。

因此,研究配电网系统背景下的谐波抑制方案,对于保障电网安全、经济运行具有重要意义。

二、配电网系统背景谐波产生原因及影响1. 产生原因:配电网中的谐波主要由非线性负荷产生,如整流设备、变频设备、电弧炉等。

这些设备在工作过程中会产生电压或电流的畸变,从而产生谐波。

2. 影响:谐波会对配电网系统造成多方面的影响。

首先,它会降低电能质量,影响敏感设备的正常运行。

其次,谐波会增大系统损耗,降低设备使用寿命。

此外,谐波还会对通信系统产生干扰,影响系统的稳定性和可靠性。

三、谐波抑制方案研究针对配电网系统背景下的谐波问题,本文提出以下抑制方案:1. 优化设备选型和配置:在配电网规划和设计阶段,应优先选用低谐波含量的设备和器材,如采用多重化技术、脉宽调制技术的整流设备等。

同时,应合理配置设备的数量和容量,避免过载和过度利用导致谐波的产生。

2. 安装无源滤波器:无源滤波器是一种常见的谐波抑制方法。

通过在配电网中安装无源滤波器,可以有效地滤除特定频率的谐波。

应根据配电网的实际情况,选择合适的滤波器类型和参数。

3. 安装有源滤波器:与无源滤波器相比,有源滤波器具有更好的灵活性和适应性。

有源滤波器可以通过实时检测和分析谐波信号,快速地发出相反的补偿电流来抵消谐波。

在配电网中安装有源滤波器,可以有效地减小谐波对系统的影响。

4. 实施综合治理:除了上述两种方法外,还应实施综合治理措施来抑制谐波。

这包括加强配电网的监测和监控、定期对设备进行维护和检修、提高配电网的自动化水平等。

通过综合治理措施的实施,可以及时发现和处理谐波问题,保障配电网的安全、经济运行。

四、实施方案及效果评估针对上述提出的谐波抑制方案,应制定详细的实施方案并进行效果评估。

电网谐波的危害及治理措施分析

电网谐波的危害及治理措施分析

电网谐波的危害及治理措施分析摘要:随着科技水平的不断提升,许多非线性设备被广泛应用于各大行业,更多的谐波电流被注入电网,对电能质量造成了影响,从而导致整个电网运行不稳定。

电网谐波导致电能耗损大,且严重影响了电力企业的经济效益。

谐波是由于周期性电压或电流傅里叶被分解而形成的,所获得的频率是基波整数倍分量含有量,这时则称之为谐波。

本文分析了电网谐波的危害及其治理方案,提出了实用性改善措施,为电网更好的安全、可靠运行提供了理论依据。

关键词:电网谐波;谐波危害;治理措施理想化电力系统中的电能均是恒定频率,且其幅值亦是三相平衡的正序正弦电压,以此方式实现用户供电,不过具体电力运行中,电力系统的负荷量是不定的,这时其三相电压幅值及频率均不能保持不变,且其相位差亦是随时变化的。

加上近年来的电气化铁路及冶金工业和化学工业的迅猛发展,非线性负荷被引入电力系统中,导致其冲击性不断加强,且电网非线性及非对称性与波动性问题经常出现,同时电力系统的电压及电流波形也变得非常复杂,这些都严重影响着电力系统,从而影响供电设备的运行安全。

因此,分析电网谐波的危害及其治理方案,对电力系统运行水平的提升有着极大现实意义。

一、电网谐波概论1、电网谐波电网谐波主要是以傅里叶级数分解周期性非正弦电量,其可获得和电网基波频数一样的分量,且亦可获得超过电网基波频率的分量,这就是电网谐波。

谐波频率及基波频率所产生的比值就是谐波次数,电网中往往会出现非整数倍次数,这时就称之为非谐波亦或者是分数谐波,可以说谐波会污染和影响电网的安全运行。

电力系统中有着许多谐波源,尤其是某些变流设备,高频谐波电力中问题百出,极易导致变压器及电缆或是其他器件严重损耗,最终导致控制及保护与测量系统功能异常,这时的通信及数据网络会被影响而运行不稳定。

需强调的是,电力系统中的谐波是稳态工频整数倍数波形,电网暂态变化会诱发诸多问题,比如过压及欠压都不是谐波范围。

同时电网谐波分析应具备大量数据而展开,其间包括三相线路电压及电流,要保持电网不受影响的隐性,就应采用各种方式来防止其间出现问题,确保其安全稳定的运行。

论谐波对电网的危害分析及治理

论谐波对电网的危害分析及治理

【 摘
要】 目前 电网中的高压 配电的许 多用户, 对谐 波的危 害也
没有 引起足 够的重视 , 往往认 为谐 波治理是 电力部 门的事情 , 是一种 单边行 为, 就此 而言, 作为 电力归 口管理部 门有必要加 强谐波 治理 方 面 的 宣传 强 调 谐 波 治理 的 重要 性 和投 资 回报 。文 章 重 点 论 述 了谐 波
治 理 的一 些具 体 措 施 。
【 关键词 】 电网谐 波 ;治理措施
谐波治理是 综合治理过 程, 是 改善供 电品质的重要手 段。G B / T 1 4 5 4 9 - 1 9 9 3《 电能 质 量 一 公 用 电 网谐 波 》对 电 网 各 级 电 压 谐 波 水 平
3 . 1滤波 所谓 的滤波就 是,一个 电信 号中有若干种成分,把其中一部分 进 行 了量化 限制, 对 用户注入公 用电网 的谐波 电流也进 行了相应 的 交流信号过滤掉就 叫滤波 。一般将 电力 电网或 电力设备 中某些不需 规定, 在主网、 城网中, 谐 波 治 理 有 明确 的规 定 和 要 求 , 而 日益 发 展 的 要的交流信 号去掉 ,通常采用滤波的手段 。可 以很好 的消除谐波 , 农 村 电网 对 有 关 谐 波 的 治 理 并 未 引起 足 够 的重 视 , 认识还有待 提高。 尤其 是 高 次 谐 波 。 滤 波 又 可 以分 为 有 源 滤 波 和 无 源 滤 波 。就 目前来 目前 农 网 中 的 高 压 配 电 的 许 多 用 户 , 对 谐波 的 危 害 也 没 有 引起 足 够 说 , 无源 滤波 应 用 较 多 , 效 果 较 好 , 价 格较 低 。 包括 三 种 形 式 : 的重视 , 往 往 认 为 谐 波 治 理 是 电力 部 门 的 事 情 , 是一种单边行 为, 就 ( 1 )串 联 滤 波 。 对 3次 谐 波 的 抑 制 效 果 明 显 。 此而言, 作 为 电 力 归 口管 理 部 门有 必 要 加 强谐 波 治 理 方 面 的 宣 传 , 强 ( 2 )并 联 滤 波 。可 以滤 出多 次 谐 波 ,并 给 系 统 提 供 无 功 补 偿 , 调 谐 波 治 理 的重 要 性和 投 资 回 报 。 在对 谐 波 准 确 测 量 的 基 础 上 , 提 出 是 应 用 最 广 泛 的 消 除 谐 波 ,净 化 电源 的 装 置 。 适 合用户的治理方案 。这样做, 不仅 能够 改善整个网络的 电力 品质, ( 3 )低通滤波 ( 串并混合 ) 。对高次谐波治理效果更佳 。 同时也能延长用户设备使用寿命, 提高产品质量, 降低 电磁污染环境, 而 我 们 最 常用 的就 是 并 联 电容 器 补 偿 , 减少能耗, 提高电能利用率 。 主要有 以下三种补偿方 式: 1 谐 波 的来 源 ( 1 )集中补偿方式 。将高压电容 器集中安装在总 降压变 电所或 电网 中谐 波 主 要 来 自于 两 方 面 : 用 户 的 非线 性 负荷 和 电源 系 统 。 功率 因数 较 低 、 负荷 较 大 的 配 电所 高压 母 线 上 。 1 . 1 来 自 非线 性 负 荷 ( 2 ) 分散补偿 。 对 用 电 负 荷 分 散 和 功 率 因 数 较 低 的 车 间变 电 所 , 随 着 电力 电 子 技 术 发 展 ,供 电系 统 中增 加 了大 量 非 线 性 负 载 , 采 用低 压 并 联 电 容 器 安 装 在 低 压 配 电 室 。 从低压小容量家 用电器到高压大容量 的工业交 、直流变换 装置 都有 ( 3 )就地补偿 。对距供 电点较远的大、中容量连续工作制的电 着广泛应用。非 线性用 电设备 已是产 生谐波 的主要 原因。 动机 ( 如风机 、水泵、压缩机、球 磨机等 ) ,应采用 电动机无功功率 1 . 2 来 自系 统 的 影 响 就地补偿装置 。如 下图所示 。它不仅 可 以 提 高功率因数,而且可 以 ( 1 )系统 中交流发 电机 内部 定子和转子 间的气 隙,由于受到铁 减少线路损失,减小总 电流,对提高变压器负载率有 明显效果。 心齿、槽 和工艺的影响 ,分布不均匀, 虽然各相 电势的波形对称 ,但 电动机无功功率就地补偿装置 三 相 电 势 中 含 有 一 定 数 量 的奇 次谐 波 ; ( 2 ) 电 网 中 大 量 变 压 器 的励 为 了减 少 和 避 免 高 次 谐 波 对 并 联 补 偿 装 置 的危 害 ,采 用 对 高 次 磁 电流 含 有 奇 次 谐 波 成 分 , 当变 压 器 空 载 或 过 励 磁 时 则 更 为 严 重 , 并 谐 波 的抑 制 措 施 为 减 少 谐 波 电 流 流 入 电容 器 和 合 闸涌 流 ,可 串联 适 由此 构 成 了主 要 的稳 定 性 谐 波 源 ; ( 3 ) 电网 中 投 切 空 载 变 压 器 或 电 当 的 电抗 器 。其 感 抗 值 应 在 可 能 产 生 的 任 何 谐 波 下 ,均 使 电容 器 回 容 器 时 , 其 合 闸 涌 流 注 入 电 网也 会 形 成 突 发 性 的谐 波 源 。 路 的总电抗 为感 抗,从而消除谐振的可能 。为 了防止可能 出现铁磁 2谐波 对电网的危害 谐振 ,一般应采 用无铁 芯电抗 器。 电网中产 生的谐波达到一定的程度时 ,会对 电网运 行、电网中 随着 电力 电子技术 的发展 ,有源滤波补偿 技术 日益成熟,并得 电气 设 备 以及 连 接 的 负 载 都 会 产 生 严 重 危 害 ,主 要 表 现 在 以 下 几个 到 了广 泛 应 用 。 较 传 统 的 无 源 滤 波 补 偿 系统 , 它 具有 功 能 多 , 适 应 方面 : 性好及 响应速度 快等优 点,随着价格 的不 断下降,应用将 日益普遍。 2 . 1谐 波对 电 网运 行 的危 害 有源滤波器是一套使用模拟 和数 字逻辑电路进 行电流检测和电 谐波 对 电 网 运 行 的 危 害 主 要 有 :( 1 ) 谐波 可 使 电 力 系 统 发 生 电 流注入, 以消除谐波和提供无 功电源 的电力电子系统。通过适当的 压 谐振 , 从 而 在 线 路 上 产 生 谐 振 过 电压 ,这 就 有 可 能使 线 路 和 设 备 设计选型,有源滤波器能 大量减少 谐波 ,并将功率因数提高到接近 的 绝缘 被 击 穿 , 造 成 短 路 事 故 ;( 2 )谐 波 还 可 造 成系 统 的 继 电 保 护 1 的水平 。有源滤波器直接并 联至线 路中产 生谐波的负荷 。对于 3 和 自动 装 置 误 动 作 ,影 响 系 统 的正 常运 行 ; ( 3 ) 谐波 量 大 时 能 使 系 相 3线 电力系统 ,电流传感器安装于其中 的两相上 ,为逻辑控制 电 统 中 反 应 工 频 正 弦 量 的多 数 监 视 、 测量 仪 表 出 现 误 差 : ( 4)谐 波 的 路提供负荷 的电流波形 。有源 滤波器逻辑电路会去除波形 中的基频 存在不仅影响通讯系统通话 的清 晰度,严重时会产生谐振干扰整个 ( 5 0和 6 0赫兹 )成分。逻辑 电路将剩余 的波形反 向并调整 I G B T的 通讯系统 ;( 5 )谐波还会 影响功率因数补偿效果 ;( 6 )谐波严重时 触发来复制这一反 向波 形。这样的处理得到的结果用于去 除上游 电 可使计算机系统失控 。 力系统谐波 电流 。 由于谐波 电压是谐波 电流流过 电源 阻抗而产生的 , 2 . 2 谐波对电网电气设 备的危 害 因此 它 们 也 显著 地 减 少 。 有源 滤 波 补 偿 系 统 在 很 多 重 要 场 所 应 用 效 谐波 对 电 网 电气 设 备 的 危 害 主 要 有 : ( 1 )对 发 电机 、 电 动机 的 果 非 常 好 ,可 广 泛 应 用 于 工业 、 商业 和 机 关 团体 的配 电 网 中 。 影 响 : 感应 电 动 势 中 的 高 次 谐 波 在 同步 电机 气 隙 中磁 性 磁 场 沿 电枢 3 . 2 接 地 表而 的 分布 一 般 呈 平 顶 波 形 。利 用 傅 里 叶级 数 可 将 其 分 解 为 基 波和 正确 的接地既可 以使系统有效地抑制外来干扰 ,又 能降低设备 系列小波形 。谐波 次数 V = 1 、3 、5 、7 ,高次谐波 电动 势的存在 , 本 身对 外 界 的干 扰 。 在 实 际 应 用 系 统 中 ,由于 系 统 电源 零 线 ( 中线) 、 使发电机的 电动势波形变坏 ,而且发 电机本 身的杂散损耗增 大,温 地 线 ( 保护 接地 、系统接地 )不分 、控制系 统屏 蔽地 ( 控 制信 号屏 升增同,串入电网的谐波电流还会干扰通信 ;( 2 )对 变压器的影响: 蔽地 和 主 电 路 导 线 屏 蔽 地 )的 混 乱 连 接 ,大 大 降低 了 系 统 的 稳 定 性 由于变压器 中磁路常 出现饱和状态 ,这 时,励磁 电流 中会出现三次 和可靠性 。变频 器的接 地与其 它动力 设备接 地点分开,不能共地。 谐波磁通 ,它通过油�

电网谐波污染危害及其治理

电网谐波污染危害及其治理

个 是从 源头上 消灭 ,就是 对 电子设备进 行一 定 的
控 制措施 ,一个 是从 路径上 消弱 、滤 除,如在 谐波
源 周 围装 设 电力滤波 器 。另外 ,也可 以通过提 高设
当前 调 谐 型 滤 波 器 最 常 用 的可 能 要 数 L 型 的 c 了 ,因 为 其在 可 以 同 时使 谐 波 和无 功功 率 均 得 到 补偿 。 串联 电抗 的 电抗 率 随着 滤 波 次 数 的改 变 而 不 同 ,偏离 调谐 频率 一 般在 1 %以内 ,滤 波作 用 为 0 主 ,效果 比较理想 ,补 偿作用 为辅 ,较适 用 ,结构 简单 ,成 本 小 。但L 调 谐 型 滤 波器 也 存 在 难 以克 c
理 ,从技术方面 来说 ,主要包 括 以下方面 :
3 1 提 高 系 统容 量 .
提高 系统 容量 能够相 对减 小谐 波对 系统 的影 响 效 果 。但 该 方 法 有 以下 不 足 :不 能 消 除 系 统 中谐 波 ;增加 系统 建设投 资 ;不适用 已建 项 目;新建 配
如 果谐波 频率 比较靠近 网络 谐振 点,很有 可 能导致 击 穿 线 路 。最 后 ,对 电力 电容 器而 言 , 由于 其 本 身对 电力 谐波没 有足够 大 的阻抗 ,会导致 提高流 经
量 、进 而导致 设备产 热过 多及振 动 ,大大减 少其使 用 寿命 ,严 重 时有 发 生 火 灾 的可 能 ;有 时 甚 至会
无 燃料储 存设 备 ,一 旦燃气 管道 发生 管道故 障或燃
参考文献
[ 燃 油燃 气 锅 炉房 设 计 手 册 编写 组 .燃 油燃 气锅 炉房 设 计 1 ] 手册 [ .机械 工业 出版 社 , 9. M] 1 8 9

常用的电力谐波治理的方法

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。

电网谐波治理

电网谐波治理

电网谐波治理一、概况经济的飞速发展带来供电紧张,为解决供电紧张,一方面要建设许多新的电厂和输电线路,另一方面要高效利用现有的电力资源,减少电力损耗;谐波是导致电力损耗增加,供电质量下降的重要因素;本资料分析谐波基本特性,对配网中谐波的来源和危害进行了详细说明,总结了治理谐波的方法;二、谐波的产生及危害电力谐波对电力网用户危害是十分严重的,它是一种电力污染,一种人们看不见、嗅不到、摸不着的污染;所以往往不被人们注意;对于电力系统,谐波是个很要命的问题1.谐波的危害的产生主要表现在当电网中的电压或电流波形非理想的正弦波时,即说明其中含有频率高于50Hz的电压或电流成分,我们将频率高于50Hz的电流或电压成分称之为谐波; 当谐波频率为工频频率的整数倍时,我们将其称之为整数次谐波,这类谐波通常用次数来表示;例如:将频率为工频频率5倍250Hz的谐波称之为5次谐波,将频率为工频频率7倍350Hz的谐波称之为7次谐波,依此类推;当谐波频率不是工频频率的整数倍时,我们将其称之为分数谐波;这类谐波通常直接使用谐波频率来表示;例如:频率为1627Hz的谐波;2.谐波产生的原因多种多样;比较常见的有两类第一类是由于非线性负荷而产生谐波,例如可控硅整流器、开关电源等,这一类负荷产生的谐波频率均为工频频率的整数倍;例如三相六脉波整流器所产生的主要是5次和7次谐波,而三相12脉波整流器所产生的主要是11次和13次谐波;第二类是由于逆变负荷而产生谐波,例如中频炉、变频器,这一类负荷不仅产生整数次谐波,还产生频率为逆变频率2倍的分数谐波;例如:使用三相六脉波整流器而工作频率为820Hz的中频炉则不仅产生5次和7次谐波,还产生频率为1640Hz的分数谐波;谐波在电网诞生的同时就是存在的,因为发电机和变压器都会产生少量的谐波;但是由于产生大量谐波的用电设备不断增加,并且电网中大量使用的并联电容器所造成的谐波放大,使得谐波的影响越来越严重,从而逐渐引起人们的重视;当电网中的谐波电流较大,以至于电压波形也产生畸变时,我们将其称之为电网被污染;电网的污染程度用电压波形畸变率来表示,简称THDu;按照国家标准GB/T14549-93电能质量公用电网谐波的规定:10KV电网的THDu应小于4%,400V电网的THDu应小于5%;谐波与无功电流不同;无功电流只影响电网的电压,并增加供电系统的铜损,通常不会影响用户,也不会影响计量精度;而谐波的影响可以用“无孔不入”来形容;在电网被污染的情况下,所有电网中的设备与负荷均会受到影响;谐波与无功还有一点不同:无功电流在没有补偿的情况下会一直传送到发电机,而谐波电流通常全部被电网中的设备与负荷吸收掉;3.谐波造成的危害大致列举如下①. 由于谐波的频率较高,使导线的集肤效应加重,因此铜损急剧增加;同时变压器铁心由于不能适应急剧变化的磁通而导致铁损急剧增加;②. 谐波会影响表计的计量精度;从原理上进行分析:谐波源将其吸收的一部分电网电能转变为谐波发送到电网中去,因此电能表会将谐波能量当作发电来进行计算,从而导致计量误差;对于机械式电能表还会由于高频率谐波所产生的高频涡流阻力而变慢;因为在高次谐波严重的情况下例如中频炉会严重影响电能表的计量精度,导致莫名其妙的丢电现象;③. 精密电子设备包括电子式电能表会被严重干扰,导致不能正常工作,甚至烧毁;④. 所有接于电网中的设备的损耗都会增加,温升增加;含有电容器的设备受影响最为严重,甚至可能导致设备损坏以及电容器爆炸等事故.⑤. 电机类负荷由于谐波的逆序作用而导致输出扭矩下降;⑥。

谐波治理的原理

谐波治理的原理

谐波治理的原理谐波治理是一种针对电网谐波问题的技术措施。

在电力系统中,谐波是指频率是基波频率的整数倍的电压和电流成分,它们会引起电网中的谐波电压和电流增加,从而导致设备的过热、损坏,影响电网的安全稳定运行。

谐波治理的原理主要包括:谐波发生的机理、谐波产生与传输的特性以及谐波的抑制方法。

首先,谐波发生的机理主要涉及非线性负载的存在。

例如,电力电子设备(如变流器、电力电子变压器等)的普及应用,导致电网中存在大量非线性负载。

这些非线性负载的工作特性决定了它们电流与电压之间存在非线性关系,产生的电流包含了频率是基波频率的整数倍的谐波分量。

接着,谐波的产生与传输的特性主要与电网的拓扑结构有关。

电网中存在大量的线路与变压器,谐波电流在传输过程中会经过这些元件,导致电压波形被扭曲,且谐波电流的影响范围会扩散到整个电网中。

基于以上的分析,谐波治理的方法主要包括以下几个方面:1. 谐波源的控制:在电网中,非线性负载是主要的谐波源。

为了降低谐波电流的产生,可以通过优化非线性负载的设计和选择,减小它们的谐波电流分量。

2. 谐波发生源的隔离:对于谐波较大的设备或非线性负载,可以将其与电网隔离,使用独立供电或者采用特殊设备来加以管理。

3. 电网设备的优化设计:通过优化电网的拓扑结构,减小电缆和变压器等设备的阻抗,降低谐波电流的影响,减少谐波电压的产生。

4. 谐波滤波器的应用:谐波滤波器是一种针对谐波电流或电压进行补偿的装置。

它可以通过选择合适的电抗元件,抵消谐波电流分量,从而降低谐波电压。

5. 谐波控制计算机的使用:谐波控制计算机是一种自动化管理谐波的技术手段。

通过对电网进行全面的监测和分析,可以根据实际情况进行合理的调整和优化,达到谐波治理的效果。

总之,谐波治理的原理是在深刻理解谐波的产生和传输机理的基础上,采取不同的方法和手段,从源头上减小谐波的产生,降低谐波对电网运行的影响,确保电网的安全稳定运行。

谐波治理需要综合考虑电网的特性和需求,在设计和运行中充分考虑谐波问题,采取相应的措施进行处理,以提高电网的电能质量和运行可靠性。

浅析电网谐波的危害与治理

浅析电网谐波的危害与治理

浅析电网谐波的危害与治理摘要:随着现代工业技术的发展,各种非线性负荷不断使用于煤矿、交通等工业生产和生活等各个领域中。

这些非线性负载能产生各次谐波。

由于电网中谐波特别是高次谐波的存在使电能质量恶化,降低了电力系统的供电可靠性。

同时也给供、用电设备和仪器等带来损害,造成供、用电电器设备故障。

作为衡量电能质量指标的谐波也越来越受到关注。

因此,必须采取必要的措施抑制谐波,减少谐波对电网设备和供电用户带来的危害。

关键词:电网谐波;危害;治理1 电网谐波产生的原因电网谐波的产生主要来自两个方面:一是输、配电系统自身原因形成的谐波。

二是由于某些特定电力设备、换流装置、整流装置等非线性的负荷接入电网时造成的,这也是谐波产生的主要因素。

当电力系统向上述非线性负荷等设备供电时, 施加到非线性负荷上的电压波形与负荷的电流波形不相同,因此就产生了畸变电流,负荷上的电压也相应的发生畸变。

谐波是对上述畸变电流和电压进行傅里叶级数分解后得到各种电量,它的频率是基波频率的N次倍(N为整数),也叫做高次谐波。

所以基波和频率为基波频率N次倍的各种电流和电压的分量的和就是谐波。

谐波是非正常的电量波,它严重影响电网正常运行和用电设备的正常工作。

2 谐波的危害谐波是一种电网污染,它已成为电网的公害之一,因此需采取一定的谐波防范和治理措施,限制谐波的产生,确保电网的安全运行和用电设备正常工作。

为此,国家制订了《国家标准GB/T14595-93《电能质量公用电网谐波》》。

2.1 谐波对电气设备的影响电网中谐波的存在使得电力系统的输、变电设备如变压器和输配电线路的损耗增加。

对于全星形接法的变压器,当其绕组的中性点接地时,如果电网中有较大的分布电容或者安装有中性点接地的并联电容器时, 此时电力系统就可能形成谐波谐振, 进而使变压器的损耗增大。

同时因为谐波电流的存在,变压器的外壳等一些部件会发热,变压器的噪声也有较大的增加。

因为变压器温升每升高8度,变压器寿命将减少50%,因此,电网谐波也将大大减少变压器的寿命。

低压谐波治理方案

低压谐波治理方案

低压谐波治理方案引言低压谐波是指电力系统中频率为50Hz的基波之外的频率成分。

低压谐波的存在会给电力系统带来一系列问题,如电能表计量误差、设备损坏、电能质量下降等。

因此,为了保证电力系统的正常运行,需要采取一定的措施来治理低压谐波。

本文将介绍一种低压谐波治理方案,旨在帮助读者了解低压谐波的治理原理及实施方法。

低压谐波的原因低压谐波的产生主要有以下几个原因:1.非线性负载:非线性负载设备,如电子设备、变频器等会引入谐波电流,进而产生低压谐波。

2.谐振:电力系统中存在谐振回路,当谐振频率与低压电网的频率相差较小时,会引起谐振电流,进而产生低压谐波。

3.电网供电问题:电网供电不稳定、电压波动或谐波电流畸变时,会引入低压谐波。

低压谐波的影响低压谐波对电力系统造成的影响主要体现在以下几个方面:1.电能表计量误差:低压谐波会导致电能表计量误差增大,从而影响用户电能计量的准确性。

2.设备损坏:低压谐波会导致设备电压、电流畸变增大,使设备的热损耗增加,加剧设备的老化速度,甚至引发设备故障。

3.电能质量下降:低压谐波会导致电网电压畸变、电网电流畸变增大,从而影响电能质量,引起其他设备故障,降低电力系统的可靠性。

低压谐波治理方案为了治理低压谐波,可以采取以下方案:1. 滤波器滤波器是最常用的低压谐波治理设备之一,可以有效地滤除谐波电流。

滤波器根据需要选择合适的谐波阶次和容量,安装在低压谐波严重的用电设备前或电源入口处。

滤波器可以是主动式滤波器、被动式滤波器或混合式滤波器。

2. 变压器设计优化变压器是低压谐波的主要损害对象之一。

通过合理设计和选择变压器,可以减少低压谐波对变压器的损害。

在变压器设计中,考虑降低磁流密度、增加谐波电流容量和合理选择材料等因素,可以有效减少低压谐波的影响。

3. 电网电压及电流监测通过对电网电压及电流进行监测,可以及时发现低压谐波问题,并采取相应的措施进行治理。

监测可以采用电力监测仪等设备,实时监测电网的电压、电流波形及谐波含量,并进行数据分析,为低压谐波治理提供依据。

电力系统谐波问题分析及防治措施

电力系统谐波问题分析及防治措施

电力系统谐波问题分析及防治措施摘要:电力谐波会增加电能损耗、降低设备寿命,威胁电力设备和用电设备安全可靠运行,并对周边的通讯等设施造成干扰。

分析电网谐波的产生和影响,并及时提出谐波的综合治理办法,对于防止谐波危害、提高电能质量是十分必要的。

本文概述了谐波及其产生、谐波的危害,以及谐波治理方法。

关键词:电力系统;谐波;来源;危害;治理方法谐波的定义与来源1、谐波的定义国际上对谐波公认的定义是:“谐波是一个周期电气量的正弦波分量,其频率为基波频率的整数倍”。

在电力系统中,谐波分为谐波电压和谐波电流,其对系统的影响通常用“谐波含有率”和“总谐波畸变率”两个参数来衡量。

具体定义如下:谐波含有率:第h次谐波分量方均根值与基波分量方均根值之比。

HRU(h次谐波电压含有率),HRI(h次谐波电流含有率);总谐波畸变率:除基波外的所有谐波分量在一个周期内的方均根值与基波分量方均根值之比。

U,I;THD(总谐波电压畸变率),THD(总谐波电流畸变率);谐波含有率仅反应单次谐波在总量中的比重,而总谐波畸变率则概括地反映了周期波形的非正弦畸变程度。

谐波按矢量相序又可分有正序谐波、负序谐波和零序谐波。

所谓正序是指,3个对称的非正弦周期相电流或电压在时间上依次滞后120°,而负序滞后240°,零序則是同相。

其特征如表1:表1 正序谐波=3h-2,负序谐波=3h-1,零序谐波=3h。

在平衡的三相系统中,由于对称关系,不会在供电电网中产生任何偶次谐波。

谐波的定义与来源具体来说谐波产生的原因有以下三个方面:(1) 发电源的质量不高而产生的谐波发电机的结构中,由于三相绕组在制作上无法做到绝对对称,铁心也很难做到绝对均匀一致,所以磁通密度沿空间的分布只能做到接近正弦分布,所以磁通中都有高次谐波,电势中也就有高次谐波,其中三次谐波占主要成分[2]。

(2) 输配电系统产生的谐波在输配电系统中则主要是变压器产生谐波,变压器饱和时的励磁电流只含有奇次谐波,以3次谐波最大,可达额定电流0.5%,对于三相变压器,3倍次谐波的磁通经由邮箱外壳构成闭合磁路,因而磁通中对应该次的谐波较小(单相铁芯的10%),绕组中有三角形接法时,零序性谐波电流在闭合的三角形接线中环流而不会注入电网。

配电网谐波的产生和治理

配电网谐波的产生和治理

配电网谐波的产生和治理配电网谐波问题是电力系统运行中的重要问题之一,其产生主要是由于非线性负载设备(如电子设备、控制器等)在工作时对电力系统所产生的非线性负载电流所致。

谐波电流会对电力系统造成很大的影响,如增加导线的损耗和发热、使电机转矩降低、影响电线通讯,甚至损坏电气设备等。

因此,为了保证电力系统的安全、稳定和经济运行,必须对谐波进行治理。

谐波产生的根本原因是非线性负载的存在。

非线性负载设备的电阻、电感和电容之间的交互作用会导致谐波电流的产生。

谐波电流会引起电流和电压的波形失真,导致电力系统频率变化,进而破坏电力系统的稳定性及其正常运行。

为了解决谐波问题,目前主要有以下几种治理方法:1.滤波器治理法此方法主要是采用谐波滤波器或其他滤波器装置来消除谐波电流,使得电力系统中的电压和电流波形变得更加纯净。

一般情况下,谐波滤波器分为无源型和有源型两种。

无源型谐波滤波器系列分为低通、中通和高通滤波器等,可以抑制电力系统中的谐波电流。

有源型谐波滤波器可以根据控制策略主动地向电网注入谐波电流,以抵消非线性负载设备所产生的谐波电流,从而有效地降低谐波水平。

此方法主要是采用特制变压器来消除谐波电流。

例如,增强高阻抗变压器可以有效地消除电力系统中的谐波电流,因为其具有较高的阻抗值和适宜的数值。

3.实施控制策略此方法主要是采用某些电力电子装置来控制谐波电流。

例如,采用PWM变频器可以控制驱动电动机所需的电压和频率,从而控制谐波电流的发生。

可以采用降低负载功率、改变谐波源的位置、增加谐波滤波器等控制策略,也可以利用电力电子装置控制谐波电流的波形,以有效地降低谐波水平。

4.优化配电网络此方法主要是对电力系统的布局和设计进行优化调整,以减少谐波电流的产生。

例如,采用低谐波负载设备、减少非线性负载设备、缩短负载以及配电线路的长度等,将可以有效地降低谐波电流和谐波水平。

总之,谐波治理是电力系统运行的重要问题,需要采取多种手段来降低谐波水平。

谐波对电网的危害及治理方法

谐波对电网的危害及治理方法

谐波对电网的危害及治理方法1、谐波对变压器的影响谐波电流,引发变压器损耗加大,主要表现在以下三个方面:(1)谐波电流和基波电流叠加,使得电流有效值加大,总电流增加会增加变压器导体损耗。

(2)产生涡流损耗,涡流是由磁链引起的变压器的感应电流。

感应电流流经绕组、铁芯以及变压器环绕的其他导体时,会产生附加发热,这部分损耗是以引起涡流的谐波电流的频率的平方增加,所以谐波危害更大。

(3)铁芯损耗,电压畸变将使得铁芯叠片中涡流电流增加。

变压器损耗增加,会增加变压器的温升。

此外谐波电流叠加在基波电流中增加了电流有效值还会降低变压器的容量,谐波还会引起变压器谐振,噪声增大等。

2、谐波对供电线路的影响由于集肤效应和邻近效应,线路电阻随着频率的增加会很快增加,在线路中会有很大的电能浪费;由于中性线电流通常很小,其线径一般较细,当大量谐波电流流过中性线时,容易产生大量的热量,从而破坏绝缘性能造成相间短路。

当谐波频率与网络谐振频率相近或相同时,会在线路上产生很高的谐振电压,严重时会使电力设备绝缘击穿,造成漏电或电事故。

3、降低配电系统的安全等级配电系统中谐波的存在,会改变控制设备以及继电保护装置的性能。

谐波会引起控制设备、继电保护装置拒动作或误动作,造成保护系统运行可靠性降低,容易造成不必要的供电中断或损失。

4、谐波会损坏电力电容器在谐波电压作用下,电容器会产生额外的功率损耗,加速电容器的老化,缩短电容器的运行寿命。

此外,当电容器支路的谐振频率与某次谐波分量的频率接近或相等时,会产生谐振现象而放大谐波电流,使得电容器容易过热、过压而不能正常运行,甚至损坏。

5、谐波对用电设备的影响正常的用电设备均是按照标准设计的,当谐波含量很高时,会导致用电设备运行异常,甚至损坏用电设备。

如谐波对电机的影响,电机受谐波电压的影响较大,在电机里表示为谐波磁链,谐波磁链在转子中感应出高频电流,会引起电机下降、发热、震动和高频噪声。

6、谐波对通讯系统的影响配电系统或终端设备中的谐波电流,将对同一线路中的通讯线路产生干扰。

电力系统谐波的危害和治理

电力系统谐波的危害和治理

电力系统谐波的危害和治理【摘要】随着电力电子装置的应用日益广泛,电网中的谐波污染也日益严重,已经引起了相关部门的关注,为了整个供电系统的供电质量,必须对谐波进行有效的检测和治理。

【关键词】电力电子技术谐波治理【正文】随着我国工业化进程的迅猛发展,电网装机容量不断加大,电网中电力电子元件的使用也越来越多,致使大量的谐波电流注入电网,造成正弦波畸变,电能质量下降,不但对电力系统的一些重要设备产生重大影响,对广大用户也产生了严重危害。

了解谐波产生的机理,研究和清除供配电系统中的高次谐波,对改于供电质量、确保电力系统安全、经济运行都有着十分重要的意义。

一何为谐波二谐波的危害1.对供配电线路的危害(1)影响线路的稳定运行供配电系统中的电力线路与电力变压器一般采用电磁式继电器、感应式继电器或晶体管继电器予以检测保护,使得在故障情况下保证线路与设备的安全。

但由于电磁式继电器与感应式继电器对10%以下含量高达40%时又导致继电保护误动作,因而在谐波影响下不能全面有效地起到保护作用。

晶体管继电器虽然具有许多优点,但由于采用了整流取样电路,容易受谐波影响,产生误动或拒动。

这样,谐波将严重威胁供配电系统的稳定与安全运行。

(2)影响电网的质量电力系统中的谐波能使电网的电压与电流波形发生畸变。

如民用配电系统中的中性线,由于荧光灯、调光灯、计算机等负载,会产生大量的奇次谐波,其中3次谐波的含量较多,可达40%;三相配电线路中,相线上的3的整数倍谐波在中性线上会叠加,使中性线的电流值可能超过相线上的电流。

另外,相同频率的谐波电压与谐波电流要产生同次谐波的有功功率与无功功率,从而降低电网电压,浪费电网的容量。

2.对电力设备的危害(1)对电力电容器的危害当电网存在谐波时,投入电容器后其端电压增大,通过电容器的电流增加得更大,使电容器损耗功率增加。

对于膜纸复合介质电容器,虽然允许有谐波时的损耗功率为无谐波时损耗功率的1.38倍;对于全膜电容器允许有谐波时的损耗功率为无谐波时的1.43倍,但如果谐波含量较高,超出电容器允许条件,就会使电容器过电流和过负荷,损耗功率超过上述值,使电容器异常发热,在电场和温度的作用下绝缘介质会加速老化。

如何减少电压谐波的方法

如何减少电压谐波的方法

如何减少电压谐波的方法
要减少电压谐波,你可以考虑以下几种方法:
1. 使用谐波滤波器:谐波滤波器通过消除电网中的谐波,来减少电压谐波。

根据谐波的频率和特性选择适当的谐波滤波器,常见的谐波滤波器包括谐波阻抗和谐波扼流板。

2. 采用谐波抑制变压器:谐波抑制变压器是一种专门用于减少电网中的谐波的装置。

它可以将谐波电流与非谐波电流分离,并通过消耗谐波电流的方式减少电压谐波。

3. 减少非线性负荷:非线性负荷如整流器、变频器等可以产生谐波。

通过减少或优化非线性负荷的使用,可以降低电网中的谐波水平。

4. 合理设计电网和电气设备:在设计电网和电气设备时,应当考虑谐波的影响。

合理选择电气设备的额定容量和工作条件,使用合适的物料和设备,可以有效减少电压谐波。

5. 在电网接入点处安装滤波器:在电网接入点处安装谐波滤波器可以有效吸收电流谐波,从而减少电压谐波。

需要注意的是,具体采取哪种方法取决于谐波的频率、幅度和电网的要求。

建议
在实施前咨询专业的电气工程师来确定最合适的方法。

电网谐波整改方案

电网谐波整改方案

电网谐波整改方案1. 引言随着电力系统的快速发展和电力负荷的不断增加,电网中的谐波问题日益突出。

电网谐波对电力设备的安全运行和电能质量产生了不可忽视的影响。

因此,制定一套完善的电网谐波整改方案,对于确保电力系统的稳定运行具有重要意义。

本文将从谐波问题的定义和影响、谐波源的分类、谐波分析与评估、整改方案的制定等方面,对电网谐波整改方案进行详细阐述。

2. 谐波问题的定义和影响2.1 谐波问题的定义谐波是指在电力系统中频率是基波频率整数倍的电压和电流波形成分。

谐波分为奇次谐波和偶次谐波,其中奇次谐波对电力系统影响较大,如3次谐波、5次谐波等。

2.2 谐波问题的影响电网谐波问题会导致以下影响:•降低电能质量:谐波会导致电压、电流波形畸变,使得功率因数下降,影响电能质量。

•损害电力设备:谐波会使电力设备产生过热、振动、噪音等问题,加速设备老化,缩短设备寿命。

•影响电网稳定运行:谐波容易引起电网谐振现象,导致电网电压、电流不稳定,影响电网的稳定运行。

谐波源分为内部谐波源和外部谐波源。

3.1 内部谐波源内部谐波源指电网系统本身的设备或负载引起的谐波,包括电弧炉、电弧炼钢炉、大功率变频器等。

内部谐波源是可以通过控制和优化设备来减少谐波产生的。

3.2 外部谐波源外部谐波源指电网系统的电力互联或共享电力系统中其他用户设备引起的谐波。

外部谐波源是不可控制的,只能通过隔离和滤波等方式进行控制。

4.1 谐波分析谐波分析是通过采集电网中的电压和电流数据,进行频谱分析,识别出谐波的类型、含量和分布情况。

谐波分析的结果可以帮助我们定位谐波问题的源头。

4.2 谐波评估谐波评估是根据谐波分析结果,对谐波问题的影响程度进行评估。

评估结果将指导我们确定合适的整改方案。

5. 整改方案的制定5.1 内部谐波源整改对于内部谐波源,可以采取以下措施来减少谐波的产生:•选择低谐波电力设备:在选型时考虑设备的谐波特性,选择低谐波产生的设备。

•添加滤波器:通过安装谐波滤波器,将谐波电流从电网中滤除,减少谐波的产生。

煤矿电网谐波危害与治理

煤矿电网谐波危害与治理

浅谈煤矿电网谐波危害与治理摘要:本文首先分析重点分析煤矿电网谐波产生的危害,针对其危害采取相应的治理措施,从而保证煤炭企业的和谐、健康发展。

关键词:煤矿电网谐波在煤矿的供电系统中,谐波对电网的危害十分明显,谐波会产生额外线损,降低传输效率,会使电气设备损耗增加,产生过热,破坏绝缘,缩短电气设备寿命,甚至可能损坏电气设备;谐波发生的电气事故最常见的有绞车电机故障、电容器过负荷爆炸、绞车电控损坏、浪涌保护损坏、接地误动作、电缆事故等。

同时谐波危害还造成电容器等设备烧毁;会引发继电保护的误动作,影响供电的安全性和可靠性;谐波电流会造成测量仪表的误差增大,使电能计量出现混乱;会对某些控制系统产生干扰,阻塞其信号传输;会对通信系统产生干扰,破坏通信质量,甚至威胁通信设备和人员的安全。

总起来说谐波不仅危害煤炭企业,而且经过供电部门的电网影响其它用户,形成电气公害。

所以谐波产生的危害是煤矿生产建设发展过程中出现的新问题,应该在煤炭生产建设中开展谐波防治工作。

1、谐波的产生原因在理想情况下,电力系统中的电压应该是标准的正弦波形电压。

但实际中的电压波形往往由于各种原因而偏离正弦波形,也就是产生了谐波。

在供电系统中,产生谐波的根本原因是由于系统中存在大量的具有非线性阻抗特性的电气设备。

这些非线性负荷在工作时向电源反馈高次谐波,导致供电系统的电压、电流波形畸变,使电力质量变坏。

在只含线性元件,如电阻、电感及电容的简单电路里,流过元件的电流和所施加的电压成正比,所以如果所加电压是正弦的话,流过的电流就是正弦的。

当电流流过与所加电压不呈线性关系的负荷(即非线性负荷时),就形成非正弦电流。

实际上,接入电网中的绝大部分电气设备,都属于非线性设备。

谐波产生的主要原因,便是来自这些具有非线性特性的电气设备。

它们显著的特点是从电网取用非正弦电流,换句话说,即使电源给这些负荷供给的是正弦波形的电压,但由于它们具有其电流不随电压同步变化的非线性的电压电流特性,使得流过电网的电流是非正弦波形的。

电网谐波的危害及治理方法

电网谐波的危害及治理方法

自动 调 谐 无源 滤 波 器 。 其 中 , 调 谐 无 源 这 单

些 线 路 改 为 滤 波 器 或 者 设 定 电 容 器 组 的
滤 波 器 是 用 的 最 多 的 无 源 滤 波 器 , 是 利 最 大 容 量 等 措 施 来 抑 制 谐 波 的 放 大 。 它
用 串 联 的 R、 、 构 成 的 , 谐 波 源 确 定 的 4. 使 用脉 宽调 制技 术 L C 在 5 脉 宽 调制 法 的 设 计 思想 是 改 变P M输 W 要 简 单 设 定 成 与 需 要 滤 除 的 谐 波 的 次 数 等 出 波 形 的 多 个 转 换 时 刻 , 求 保 证 四分 之
的 谐 波 正 弦 波 。 里 讲 的谐 波 频 率 指 的 是 这 基频 的 整数 倍 , 如 基频 是 5 Hz 那 么 二次 假 0 ,
那 么 到 底 什 么是 谐 波 呢 , 一 句 话 来 谐波 为 l 0 , 用 0 HZ 四次 谐 波 就是 2 O 。 以 , O HZ 所
也 就 是 说 会 产 生 谐 波 。 线 性 负 荷 工 作 的 讲 , 波 是 指 对 非 正 弦 交 流 量 傅 里 叶 级 数 对 一个 电流 波 形 来说 , 可 能 有 2 谐 波 , 非 谐 他 次 3 时 候 会 持 续 向 电源 反 馈 谐 波 , 而 导 致 电 分 解 后 得 到 的 频 率 高 出基 波 频 率 N次倍 的 次 谐 波 乃 至 更 多 次 数 的 谐 波 。 从 电网 谐 波 会
中 图分类号 : M7 1 T 1
文 献标 识 码 : A
文章 编号 : 6 4 0 8 ( 0 10 () 0 I - 2 1 7 - 9 X 2 1 )6b一 1 2 0

电网谐波的分析与治理

电网谐波的分析与治理

电网谐波的分析与治理
电网谐波的分析与治理
摘要:近年来,随着我国经济的快速发展,电网中非线性负荷用户的比例不断提高,由此而产生的供电电能质量严重下降。

特别是冶金工业、化学工业及电气化铁路的发展,电力系统中的非线性负荷及冲击性负荷日趋增加,对电网电能质量的污染加剧,使电网的非线性(谐波)、非对称性(•负序)和波动性日趋严重。

已引发电网不少异常和事故,治理好谐波,不仅能降低电能损耗,而且能延长设备使用寿命,改善电磁环境,提高产品的品质。

关键词:电能质量,非线性,谐波治理
一、谐波的基本特性和测量分析
(一)谐波基本特性。

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,非线性负荷是电网谐波的主要产生因素。

非线性负荷吸收电流和外加端电压为非线性关系,这类负荷的电流不是正弦波,且引起电压波形畸变。

周期性的畸变波形经过傅立叶级数分解后,那些大于基频的分量被称作谐波。

非线性负荷除了产生基频整次谐波外,还可能产生低于基频的次谐波,或高于基波的非整数倍谐波。

电力系统中出现系统短路、开路等事故,而导致系统进入暂态过程引起的谐波,将不归属谐波治理的范畴。

要治理谐波改善供电品质,需要了解谐波类型。

谐波按其性质和波动的快慢可分成四类:准稳态谐波、波动谐波、快速变化的谐波和间谐。

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电网谐波治理 Revised by Liu Jing on January 12, 2021
电网谐波治理
一、概况
经济的飞速发展带来供电紧张,为解决供电紧张,一方面要建设许多新的电厂和输电线路,另一方面要高效利用现有的电力资源,减少电力损耗。

谐波是导致电力损耗增加,供电质量下降的重要因素。

本资料分析谐波基本特性,对配网中谐波的来源和危害进行了详细说明,总结了治理谐波的方法。

二、谐波的产生及危害
电力谐波对电力网(用户)危害是十分严重的,它是一种电力污染,一种人们看不见、嗅不到、摸不着的污染。

所以往往不被人们注意。

对于电力系统,谐波是个很要命的问题!
1.谐波的危害的产生主要表现在
当电网中的电压或电流波形非理想的正弦波时,即说明其中含有频率高于50Hz的电压或电流成分,我们将频率高于50Hz的电流或电压成分称之为谐波。

当谐波频率为工频频率的整数倍时,我们将其称之为整数次谐波,这类谐波通常用次数来表示。

例如:将频率为工频频率5倍(250Hz)的谐波称之为5次谐波,将频率为工频频率7倍(350Hz)的谐波称之为7次谐波,依此类推。

当谐波频率不是工频频率的整数倍时,我们将其称之为分数谐波。

这类谐波通常直接使用谐波频率来表示。

例如:频率为1627Hz的谐波。

2.谐波产生的原因多种多样。

比较常见的有两类
第一类是由于非线性负荷而产生谐波,例如可控硅整流器、开关电源等,这一类负荷产生的谐波频率均为工频频率的整数倍。

例如三相六脉波整流器所产生的主要是5次和7次谐波,而三相12脉波整流器所产生的主要是11次和13次谐波。

第二类是由于逆变负荷而产生谐波,例如中频炉、变频器,这一类负荷不仅产生整数次谐波,还产生频率为逆变频率2倍的分数谐波。

例如:使用三相六脉波整流器而工作频率为820Hz的中频炉则不仅产生5次和7次谐波,还产生频率为1640Hz的分数谐波。

谐波在电网诞生的同时就是存在的,因为发电机和变压器都会产生少量的谐波。

但是由于产生大量谐波的用电设备不断增加,并且电网中大量使用的并联电容器所造成的谐波放大,使得谐波的影响越来越严重,从而逐渐引起人们的重视。

当电网中的谐波电流较大,以至于电压波形也产生畸变时,我们将其称之为电网被污染。

电网的污染程度用电压波形畸变率来表示,简称THDu。

按照国家标准GB/T14549-93《电能质量公用电网谐波》的规定:10KV电网的THDu应小于4%,400V电网的THDu应小于5%。

谐波与无功电流不同。

无功电流只影响电网的电压,并增加供电系统的铜损,通常不会影响用户,也不会影响计量精度。

而谐波的影响可以用“无孔不入”来形容。

在电网被污染的情况下,所有电网中的设备与负荷均会受到影响。

谐波与无功还有一点不同:无功电流在没有补偿的情况下会一直传送到发电机,而谐波电流通常全部被电网中的设备与负荷吸收掉。

3.谐波造成的危害大致列举如下
①. 由于谐波的频率较高,使导线的集肤效应加重,因此铜损急剧增加。

同时变压器铁心由于不能适应急剧变化的磁通而导致铁损急剧增加。

②. 谐波会影响表计的计量精度。

从原理上进行分析:谐波源将其吸收的一部分电网电能转变为谐波发送到电网中去,因此电能表会将谐波能量当作发电来进行计算,从而导致计量误差。

对于机械式电能表还会由于高频率谐波所产生的高频涡流阻力而变慢。

因为在高次谐波严重的情况下(例如中频炉)会严重影响电能表的计量精度,导致莫名其妙的丢电现象。

③. 精密电子设备(包括电子式电能表)会被严重干扰,导致不能正常工作,甚至烧毁。

④. 所有接于电网中的设备的损耗都会增加,温升增加。

含有电容器的设备受影响最为严重,甚至可能导致设备损坏以及电容器爆炸等事故.
⑤. 电机类负荷由于谐波的逆序作用而导致输出扭矩下降。

⑥。

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