电网谐波的处理
电网中主要谐波源及其治理措施
电网中主要谐波源及其治理措施【摘要】大功率传动装置所产生的谐波对电网的危害很大,是电网谐波的一个主要来源。
尤其是大功率的变频调速系统,谐波问题越来越突出,电能质量下降,给各种用电设备和仪表带来了很大的危害,必须抑制这些谐波,所以谐波的检测显得越来越重要。
国内外对此进行了很长时间的研究,通过学者的不懈努力,也取得了丰硕的成果。
【关键词】电网;谐波;治理一、交流传动所产生的谐波问题大功率传动装置所产生的谐波对电网的危害很大,尤其是大功率的变频调速系统,谐波问题越来越突出,电能质量下降,给各种用电设备和仪表带来了很大的危害。
我们希望交流传动变换器输出只含基波的正弦波,但实际应用的逆变器总含有谐波,这些畸变的电流和电压可能造成很多危害,如会让工业生产被干扰中断,受此影响,装配线可能经常停工,产生大量废品,造成很大的经济损失。
虽然控制装置的调制控制方法能够在产生所需的基波的同时,应尽可能的优化其他的高次谐波。
但是谐波不可避免的产生,这就要求对这些谐波进行监测、分析后,确定治理方案。
达到最大程度的消除特定谐波或最小化总谐波(TDH)畸变率,进而使由谐波产生的电力电子设备的功率损耗达到最小。
另外变频器的整流桥对电网来说是非线性负载,它所产生的谐波对接入同一电网的其它电子、电气设备产生谐波干扰。
变频器的逆变电路多采用PWM 技术要用到IGBT 大功率管。
当控制电路根据需要给出相应的频率和幅值的开关脉冲,IGBT 大功率管工作时,其输出的电压和电流波形中带有与开关频率相应的高次谐波群。
我们知道高载波频率和场控开关器件高速切换的dv/d t 可达1kv/Ls 以上所以引起的辐射干扰问题是相当突出。
当然,变频调速电路除了通过辐射向外部发射产生干扰外,也可以通过阻抗耦合或接地回路耦合将干扰带入电源电路形成传导形干扰。
经查证资料,交流传动所产生的谐波基本上是5次,7次,9次和13次谐波,其他次数的谐波比较少。
二、谐波的一些治理措施采取一些措施来消除这些对各种电子设备和电网造成很大危害的谐波,下面简单介绍一下消除谐波的方法和措施。
电力谐波抑制技术及解决方案资料
电力谐波抑制技术及解决方案资料电力谐波是电力系统中一种频率偏离基波频率的波形,它们是电力设备的非线性因素引起的。
谐波会导致电网电压和电流的畸变,对电力设备的正常运行造成影响甚至损坏设备。
因此,抑制电力谐波成为了电力系统设计和运行中一个重要的问题。
下面将介绍电力谐波抑制的几种技术及解决方案:1.谐波滤波器:谐波滤波器是一种专门设计用于抑制电力谐波的装置。
它通过选择特定的滤波器参数来消除特定频率的谐波。
谐波滤波器通常由电抗器和电容器组成,可以以并联或串联的方式连接到电力系统中,以抑制电网中的谐波。
2.谐波自适应控制:谐波自适应控制是一种通过实时监测电力系统中的谐波情况,并根据需要自动调整电力设备的工作状态以抑制谐波的技术。
这种技术通常利用数字信号处理和控制算法来实现。
3.软开关技术:软开关技术是一种改善电力系统中非线性负载造成的谐波问题的方法。
它通过控制开关状态的切换时机和方式来减小谐波的产生。
软开关技术可以通过改进开关器件和控制策略来实现。
4.谐波抑制变压器:谐波抑制变压器是一种特殊设计的变压器,用于抑制电力系统中的谐波。
它可以通过调整变压器的参数和结构来提供对特定谐波频率的有效抑制。
5.谐波滤波器和UPQ设备结合使用:UPQ设备是一种将滤波器与有源电力滤波器相结合的装置。
它可以消除电力谐波,并对电网中的其他电力质量问题如电压波动、电压不平衡等进行修正。
总的来说,抑制电力谐波的技术和解决方案可以通过滤波器、自适应控制、软开关技术、谐波抑制变压器和结合使用谐波滤波器和UPQ设备等方式来实现。
这些技术和解决方案可根据具体情况选择使用,以提高电力系统的稳定性和可靠性。
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。
电网谐波及不均衡问题的分析与解决方法研究
电网谐波及不均衡问题的分析与解决方法研究近年来,随着电力需求的不断增长和电力系统的不断扩容,电力系统中电网谐波及不均衡问题愈加突出。
这些问题会给电力系统的正常运行和电气设备带来很大的不利影响,因此,对电网谐波及不均衡问题进行深入的分析和研究,探求其解决方法是非常必要的。
一、电网谐波问题的影响及分析在电力系统中,特别是在大型电力负载设备中,各种信号和电流所形成的周期性变化会导致电网中出现谐波现象。
谐波会导致电压失真和电流失真,给电力系统带来很多负面影响,例如:1、谐波会导致设备的损坏在电力系统中,大部分的变压器、电容器等设备都不能很好地忍受谐波的影响,因此,谐波信号可能会导致电力系统中的这些设备损坏。
2、会影响电力质量谐波信号会导致电力系统中的电压失真和电流失真,从而提高了电路的损耗,影响了电力系统的电力质量。
3、会影响电力系统稳定运行谐波信号不仅会影响电力质量,还可能会导致电力系统中的各种故障,这些故障会影响电力系统的稳定运行。
针对电网谐波问题,解决方法常采用通过该系统中的谐波滤波处理方法。
多数情况下,使用谐波滤波解决方案可以有效地消除谐波,提高了电力系统的电力质量,从而保证了电力系统的稳定运行。
二、电网不均衡问题的影响及分析电网不均衡问题是指在电力系统中出现相电压、相电流和负荷的不平衡所带来的问题。
电网不均衡问题会对电力系统造成很多不利影响,例如:1、不均衡会影响三相电缆的电流分配由于三相电缆的负载并不相等,所以,不均衡导致的电流遥遥相对,会导致三相电缆中的电流分配不均,构成不平衡负载。
2、会导致电力系统中电压波动电网不均衡问题可能会导致电力系统中出现其它的正常电压波动,从而影响电力系统稳定运行。
3、会加剧设备的损害因为电网不均衡问题往往会导致相电流、负荷不平衡,而这些不平衡会短期内或者长期内加剧电气设备的损害。
从而增加电气设备的维护成本。
对于电网不均衡问题,我们也可以通过使用补偿器的解决方案来进行解决。
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。
谐波、谐振的危害及防治措施
谐波、谐振的危害及防治措施在电网运行中,不可避免地会产生谐波与谐振,二者既有联系,更有区别,以下就其定义、产生原因、危害及预防措施作以介绍,供参照。
1、定义谐波是一个周期的正弦波分量,其频率为基波频率的整数倍,又称高次谐波。
通俗地说,基波频率是50HZ,那末谐波就是频率为100HZ、150HZ、200HZ...N*50HZ的正弦波。
谐振是交流电路的一种特定工作状况,在由电阻、电感和电容组成的电路中,当电压相量与电流相量同相时,就称这一电路发生了谐振。
谐波在电网中长期存在,而谐振仅是电网某一范围内的一种异常状态。
2、产生原因谐波的产生是由于电网中存在着非线性负荷〔谐波源〕,如电力变压器和电抗器、可控硅整流设备、电弧炉、旋转电机、家用电器等,另外,当系统中发生谐振时,也要产生谐波。
谐振的发生是由于电力系统中存在电感和电容等储能元件,在某些状况下,如电压互感器铁磁饱和、非全相拉合闸、输电线路一相断线并一端接地等,在部分电路中形成谐振。
谐波也可产生谐振,由谐波源和系统中的某一设备或某几台设备可能构成某次谐波的谐振电路。
3、危害及防治措施由于谐波的存在,使得电压、电流的波形发生畸变,可导致变压器、旋转电机等电气设备的损耗增大;电容器绝缘老化加快,使用寿命缩短;引起系统内继电保护和自动装置误动或拒动;干扰通讯信号等危害。
当电网中谐波含量超出国家规定,就必须采用措施消除或抑制谐波,电力系统多采纳滤波器装置来消除谐波。
谐振可导致系统一定范围内的过电压和过电流。
谐振过电压不仅危害设备的绝缘,而且产生大的零序电压分量,出现虚假接地和不正确的接地指示,并使小容量的异步电机发生反转。
继续的过电流会引起PT熔件熔断甚至烧毁PT。
在发生谐振时,运行人员应依据电压、电流的异常指示,推断谐振类型及可能产生的原因,并果断采用措施,防止事故扩展。
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。
电网谐波识别与处理
电网谐波识别与处理摘要:随着国民经济的快速发展以及电力市场的逐步形成,电能质量问题在许多国家己经引起了电力部门和用户的广泛关注。
谐波问题是电能质量问题的一个重要方面。
一方面,我国电力工业蓬勃发展、电力负荷急剧增长,电力电子器件的广泛应用以及非线性和冲击性负荷的大量接入使得电网被注入大量的谐波分量,导致电网电压及电流波形产生了严重的畸变;另一方面,现代社会快速发展,高度自动化和智能化的工业用电设备对供电质量的要求也越来越高。
关键词:电网谐波;识别;处理;谐波还会对电力系统外部周围的电子设备和通信设备产生严重干扰。
因此,不管是保证电力设备的安全,还是保证电力系统安全且经济的运行,都迫切需要我们对电力系统中的谐波进行监测,并对其造成的电能质量问题进行分析和治理。
一、电网谐振的识别1.谐振的形式和特征。
(1)基波形式。
三相电压的变化情况:一相电压上升并超过线电压,并伴有接地信号出现,其余两相电压降低;一相对地电压降低,其余两相对地电压上升并超过线电压。
开口三角电压大于100V。
(2)高次谐波形式。
三相电压均同时上升,且上升值超过线电压,但通常超出值在3-3. 5倍相电压。
开口三角电压大于100V。
(3)分频形式。
三相电压轮流上升,同一范畴里的电压表指针有低频摆动现象,通常在2倍相电压以内。
开口三角电压通常低于85~95V,也有不低于100V的。
(4)串联形式。
线电压升高,表计摆动。
开口三角电压大于100v。
2.电网谐振产生的原因。
(1)铁磁谐振(多发生在中性点绝缘的电网)产生原因。
①受断路器非同期合闸或线路接地等因素影响造成的系统冲击;②受雷击、开关操作等影响出现系统扰动或切、合空母线导致谐振出现;③系统处于特殊运行状态,各项参数匹配满足谐振条件。
(2)串联谐振产生原因。
在110KV变电站或220kV变电站空载母线上将带有电磁式电压互感器的空母线切除,或使用带断口的均压电容主(或母联)开关对带电磁式电压互感器的空母线进行充电,操作暂态使得空母线上连接的电磁式电压互感器组的一相、两相或三相激发,进而形成串联谐振。
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。
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。
电网谐波的危害及抑制技术
电网谐波的危害及抑制技术
电网谐波是指在电网中频率等于整数倍基波频率的电信号,这
些信号会引起电网电压和电流的畸变,对电网和电力设备造成一定
的危害。
下面将介绍电网谐波的危害及抑制技术。
一、电网谐波的危害
1. 电压波形畸变:谐波会使电压波形发生变形,增加了设备的
压降,降低了电压质量,给电力系统带来压力。
2. 引起过电压:在谐波频率为倍频时,容易引起设备的过电压,进而引起设备的损坏。
3. 增加线损:当有谐波电流流过电网中的阻抗时,会产生附加
损耗,增加了线损,降低了设备的效能。
4. 造成电力设备损坏:谐波会使变压器、电容器等设备内部产
生热量,长期受煎熬可能导致设备的损坏或缩短使用寿命。
二、电网谐波的抑制技术
为了避免谐波对电网和电力设备造成的危害,可以采用以下抑
制技术:
1. 滤波器技术:将电网谐波通过滤波器滤除,消除畸变,提高
了电力质量,保护设备不受谐波干扰。
滤波器的结构由电阻、电感、电容等器件构成,能够滤除某一特定频率的信号。
2. 无功补偿技术:通过加入无功功率,改善电网的功率因数,
消除电流的谐波,保证电力质量。
3. 中性线滤波器技术:将谐波电流通过中性线滤波器抑制,以达到保护设备和提高电能质量的效果。
4. 散热或更换设备:对于耐高温设备,可以采用散热措施,减缓设备内部的热升,从而减少设备的故障。
对于长期受电网谐波影响的设备,可以考虑更换抗谐波能力更强的设备。
电网谐波对电网和电力设备造成的危害不容忽视,需要采取科学的抑制技术,保障电网的稳定运行和电力设备的使用寿命。
电力电子技术中的谐波问题如何解决
电力电子技术中的谐波问题如何解决在电力系统和电子设备中,谐波是一个普遍存在的问题。
谐波是指在电力电子设备中产生的电压和电流波形中包含的非正弦成分。
这些非正弦成分会导致电网和电子设备的不稳定性,甚至可能对设备造成损坏。
因此,解决电力电子技术中的谐波问题至关重要。
谐波的产生主要源于电力电子器件的非线性特性。
例如,大容量变流器、逆变器和直流电源等器件工作时会引起电流和电压的非线性成分。
这些非线性成分是谐波产生的根源。
另外,电力电子器件的快速切换行为也会产生高频谐波。
要解决电力电子技术中的谐波问题,一般采取以下几种方法:1. 谐波滤波器谐波滤波器是常用的解决谐波问题的方法之一。
它们由电容器、电感器和电阻器构成,可以通过选择合适的参数来滤除谐波成分。
谐波滤波器可以根据不同的谐波成分进行设计,以便有效地消除电网中的谐波。
2. 谐波建模与仿真谐波建模与仿真是一种有效的方法,在设计阶段就可以预测和评估电力电子设备引起的谐波问题。
通过建立电力电子器件和电网的数学模型,并使用仿真软件进行仿真,可以准确地分析谐波特性,并采取相应的措施进行改进。
3. 谐波抑制技术谐波抑制技术是另一种解决谐波问题的方法。
它旨在通过改进电力电子器件的设计和控制策略来减少谐波成分的产生。
例如,采用适当的PWM调制方式、使用多级逆变器等技术可以有效地降低谐波含量。
4. 谐波检测与监测谐波检测与监测是解决谐波问题的重要手段。
通过对电力电子设备和电网中的谐波进行检测和监测,可以及时了解谐波水平,并针对性地采取相应的措施。
谐波检测与监测技术的发展使得谐波问题的处理更加精确和高效。
5. 谐波标准与规范制定和执行相关的谐波标准与规范是解决谐波问题的基础。
通过制定统一的谐波限值,监督电力电子设备和电网的谐波排放,可以保证谐波问题得到有效的控制和治理。
综上所述,电力电子技术中的谐波问题可以通过谐波滤波器、谐波建模与仿真、谐波抑制技术、谐波检测与监测以及制定谐波标准与规范等综合手段来解决。
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。
电力系统中的功率谐波问题如何治理
电力系统中的功率谐波问题如何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,功率谐波问题却成为了影响电力系统性能的一个不容忽视的因素。
功率谐波不仅会降低电力设备的效率和寿命,还可能引发电力系统故障,甚至对整个电网的安全稳定运行构成威胁。
因此,有效地治理电力系统中的功率谐波问题具有重要的现实意义。
一、功率谐波的产生要治理功率谐波问题,首先需要了解它的产生原因。
功率谐波主要源于电力系统中的非线性负载。
常见的非线性负载包括整流器、变频器、电弧炉、荧光灯等。
这些设备在工作时,其电流和电压的波形不再是标准的正弦波,而是包含了各种高次谐波成分。
以整流器为例,当交流电源通过整流器转换为直流电源时,由于二极管的单向导通特性,电流在导通期间会迅速上升,而在截止期间则几乎为零,从而导致电流波形发生严重畸变,产生大量谐波。
变频器在调节电机转速时,通过改变电源的频率和电压来实现。
但在这个过程中,由于电力电子器件的频繁开关动作,也会引入谐波成分。
电弧炉在炼钢过程中,由于电弧的不稳定燃烧,电流和电压的变化随机性很大,产生的谐波也非常复杂。
二、功率谐波的危害功率谐波对电力系统的危害是多方面的。
首先,它会增加电力设备的损耗。
谐波电流在电力线路和变压器中流动时,会产生额外的电阻损耗和涡流损耗,导致设备发热增加,降低其效率和使用寿命。
其次,谐波会影响电力测量的准确性。
电能表等测量设备通常是按照标准正弦波进行设计和校准的,如果电流和电压中存在谐波,将导致测量结果出现误差,影响电力计费的公正性。
再者,谐波还可能引发电力系统的谐振。
当谐波频率与电力系统中的固有频率相匹配时,会产生谐振现象,导致电压和电流急剧增大,可能损坏电力设备甚至引发停电事故。
此外,谐波还会对通信系统造成干扰,影响通信质量。
三、功率谐波的治理方法针对功率谐波问题,可以采取多种治理方法,以下是一些常见的措施:1、优化电力设备设计在电力设备的设计阶段,充分考虑谐波的影响,采用合适的电路结构和控制策略,减少谐波的产生。
供电系统中谐波的危害及其抑制措施
供电系统中谐波的危害及其抑制措施引言:谐波是指电力系统中频率为原有电源频率的整数倍的电磁波分量。
随着电气设备的广泛应用,电网中的谐波也越来越普遍。
由于谐波的存在会导致电网系统工作不稳定、设备冗余损耗等问题,因此谐波的危害和抑制措施是电力系统工程中的重要问题。
一、谐波的危害1.对设备的影响:谐波电流和电压会导致电机、变压器、开关等设备的温升增加,降低设备的效率和寿命。
2.能量损耗:谐波电流所造成的功率损耗将占据供电系统中的电容器和导线,由于功率因数降低,导致线路和装置的不稳定和能量损耗加大。
3.对电网中其他用户的影响:谐波会引起电网中电压失真、电压不平衡等问题,影响其他用户的用电设备正常工作。
4.电磁兼容问题:由于谐波电流会加剧设备的辐射干扰,影响其他设备的正常工作,尤其在医疗和科研领域对设备的精度要求很高,谐波电流的存在将会造成不可忽视的影响。
二、谐波抑制的措施为了减小或消除谐波对电力系统的危害,人们提出了许多谐波抑制的方法。
下面列举几种常见的抑制措施:1.谐波源侧的抑制措施(1)使用非线性负载的限制:通过控制非线性负载的使用,减少非线性负载对电网的谐波污染。
(2)滤波器:在负载侧安装滤波器,通过滤除谐波电流的方式来减小谐波对电力系统的影响。
2.网络侧的抑制措施(1)电网的并联阻抗:增大电网的抑制阻抗,使其通过阻抗特性吸收掉谐波电流,减小谐波对电网的影响。
(2)使用无源滤波器:通过在电网中安装无源滤波器,将谐波电流引导到负载并以无功功率的形式吸收,降低谐波的影响。
3.负载侧的抑制措施(1)使用线性负载:减少非线性负载的使用,使用线性负载来替代原有的非线性设备,降低谐波问题。
(2)线性化处理:通过加装谐波抑制器或使用线性补偿装置对非线性负载进行线性化处理,减小谐波的产生。
结论:谐波对电力系统的危害不可忽视,为了减小其危害,需要采取相应的抑制措施。
谐波抑制的措施可以从谐波源侧、网络侧和负载侧入手,通过控制非线性负载的使用、安装滤波器、增大电网的抑制阻抗、使用无源滤波器等方法,可以有效地减小谐波的影响。
谐波对电网及用户的影响,防止谐波的措施相关知识讲解
奇次谐波,故气体放电类电光源灯具属于电流源型谐波源。
2.3 其他非线性电气设备
(1)冶金、化工等企业和电气化铁路所用的换流设备利用 整流元件的导通、截止作用强行短接和断流,这将产生谐波电 流。
(2)炼钢电弧炉因电弧的负阻特性(电弧电阻随电流增大 而急剧减少)和熔化期A 相电极反复不规则地短路和断弧,故 而产生谐波电流。由于3相负荷不对称,存在较多的3 次谐波电 流。精炼期谐波电流有所减小。
n次谐波电压含有率以HRUn(Harmonic Ratio Un)表示。
HRU n
Un U1
100(%)
(10-10)
式中, Un——第n次谐波电压有效值(方均根值);
U1——基波电压有效值。
n次谐波电流含有率以HRIn表示
HRI n
In I1
100(%)
(10-11)
式中,In——第n次谐波电流有效值; I1——基波电流有效值。
(3)影响电力测量和电能计量的准确性
目前大量采用的仪表分为电磁型、电动型、磁电型和感应 型几种,其中电磁型和电动型对谐波不敏感,但磁电型和感应 型受谐波影响较大,特别是电能表,由于多采用感应型,在谐 波较大时会产生电能计量的混乱。
(4)对其他系统的干扰
民用建筑中的弱电系统较多,如计算机网络系统、电话系 统、有线电视传输系统、楼宇自动化系统、消防报警系统等。 电力线路通过电磁感应、静电感应和传导3种方式耦合到其他
三、 谐波的危害
(1)影响配电网的稳定运行
配电网的电力变压器、电力线路通常采用继电保护措施, 在故障情况下保障系统和设备的安全。其检测部分常采用电磁 式继电器、感应式继电器或晶体管继电器。其中电磁式继电器、 感应式继电器对10%含量以下的谐波并不敏感,当谐波含量达 到40% 时将导致继电保护系统误动。晶体管继电器具有很多优 点,将取代电磁式继电器和感应式继电器,成为未来的发展方 向。但晶体管继电器采用的整流取样电路,极易受谐波
目前常用的谐波治理的方法
目前常用的谐波治理的方法
首先,振动源消除法是通过改变设备的电气参数或结构参数,来抑制
或消除设备产生的谐波。
例如,通过改变幅值或相位,或者通过增加阻尼
来减少振动源产生的谐波。
其次,谐波滤波法是通过在电网中增加谐波滤波器来消除谐波。
谐波
滤波器通常由串联的电感和并联的电容组成,可以选择性地过滤掉特定频
率的谐波。
再次,变压器抗谐波处理法是通过在变压器的次级侧或高压侧增加谐
波处理设备,例如谐波滤波器或谐波消除器,来抑制或消除谐波。
另外,有源谐波抑制法是通过在电网中增加有源谐波抑制装置来消除
谐波。
有源谐波抑制装置可以根据实时的谐波电流信息,发出与谐波电流
相反相位的电流,从而相消谐波。
此外,谐波电流注入法是通过在电网中注入一个与谐波相同频率但反
相的电流,从而抵消谐波电流。
还有一种方法是谐波发生器消除法,即通过在电网上增加一个与谐波
相同频率但反相的谐波发生器,来抵消谐波。
最后,无功滤波器抑制法是通过在电网中增加无功滤波器来抑制谐波。
无功滤波器可以通过控制电流的幅值和相位来抑制谐波。
总结起来,目前常用的谐波治理方法包括振动源消除法、谐波滤波法、变压器抗谐波处理法、有源谐波抑制法、谐波电流注入法、谐波发生器消
除法以及无功滤波器抑制法等。
这些方法可以根据具体情况选择合适的方
法来抑制或消除谐波,以确保电网的稳定运行。
电网谐波危害及应对措施
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电网谐波的危害与治理
随着中国工业与经济的不断发展,用电量也不断增长,谐波的影响和危害也日益严重。
所以我们必须对其加以处理,以便降低电力损耗,提高供电质量,从而达到节约成本、提高用电安全的目的。
谐波源
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、气体放电类电光源等,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。
谐波的危害
供电系统中的谐波是造成电网污染的主要原因。
其污染范围包括电力系统本身和广大用户。
特别是对电力设备的危害非常严重,主要表现为:过负荷、发热和过电压,干扰及破坏电子、通讯和保护控制等设备的性能或正常工作。
1对电动机和发电机
产生附加功率损耗和发热及噪声。
对异步电动机,转子过热是电压畸变带来的主要问题,谐波损失也决定于电动机特性,电动机的漏抗随谐波频率呈线性增加。
由谐波产生的磁场与基波磁场相互作用而产生脉动转距,这些脉动转距造成更大的可闻噪声。
可闻噪声是由于时间谐波频率不同而产生,但听不到的高频谐波会对可闻噪声起促进作用。
2对无功补偿电容器
谐波使系统和电容器引起谐振或谐波电流的放大,从而导致电容器因过负荷或过电压而损坏。
许多企业已经发生由于配电系统中谐波较大,因而造成无功补偿的电容器大批损坏和无法投入运行的现象。
3对供电网和导线
增加电网和导线损耗,当发生谐振和放大现象时损耗更加严重。
谐波电流在导线上的发热比均方根电流造成的预期发热要高。
三相四线的配电网向单相负荷供电时,在中性线上会造成不正常的大电流(3次谐波电流),使中性线过负荷。
4对变压器
负荷电流中的谐波在变压器中造成的损耗产生附加发热,降低了变压器带负荷能力。
5对熔断器
熔断器是由于发热而熔断的,因其本质上是均方根值过电流器件。
一般使用的熔断器由几个带状熔片组成,它们对谐波过流集肤效应引起的发热效应很敏感。
6对断路器
电流波形的畸变明显地影响断路器的断路容量,当负荷电流畸变时,在过零点时可能造成较高的di/dt ,比电流为正弦时开断将更加困难,而且由于开断时间延长而贻误故障切除时间。
7对精密医疗和电子设备
谐波畸变的结果产生多个过零点问题,使电子线路混乱,影响精密医疗设备运行。
在精密设备中许多电子系统采用波形的峰值以维持滤波电容器的全充电,谐波畸变可提高或削平波峰值,使设备运行遭到破坏。
另外电压陷波也会破坏精密设备和电子设备运行。
8对继电保护和自动控制系统产生干扰和造成误动或拒动
受电压和电流峰值或零值控制的继电器会受到谐波的影响。
在有谐波存在时,机电型继电器的时间延时特性会改变,地电流继电器不能区分零序电流和3次谐波电流,从而导致误跳闸。
9通讯干扰
谐波通过感性耦合干扰电话线路。
10对照明:
电压畸变对白炽灯寿命有一定影响,如运行电压的均方根值由于谐波畸变而高于额定值时,灯丝温度升高而降低灯泡寿命。
11对其他用户影响
产生谐波负荷的用户,从系统中吸收基波功率而向系统送出谐波功率。
这样受谐波影响的用户既从系统吸收基波功率又从谐波源吸收无用的谐波功率,其后果是谐波源用户少付电费而受害的用户反要多付电费。
总之谐波对电气设备、通讯设备及线路都会产生有害的影响,应加速治理。
针对此ABB推出了PQF有源滤波器解决方案,此方案具有前所未有的能力去滤除电网
中的谐波。
PQF 是以一种可控的动态方式滤除出现在供电系统中的谐波,它不受电网运行结构改变的影响,如并联电源供电、电网供电和备用发电机之间切换供电等不同供电状况下所引起的系统阻抗变化的影响。
PQF 实时监测线路电流,并把被监测到的谐波转化为数字信号处理器(DSP )中的数字信号。
同时DSP 数字信号处理器产生一系列宽频脉冲调制信号(PWM),驱使IGBT 功率模块通过线路电抗器向电网输出相位正好与电网谐波电流相反而大小相同的电流,两种谐波电流正好相互抵消,从而达到滤除谐波净化电网电流的目的。
PQF 具备通讯功能,可与用户现有的控制系统通讯,其采用Modbus RTU 技术,让用户通过RS232-RS485的转换器(可选配件)轻松实现Modbus 通讯,远距离监测和控制。
ABB 具备各种工程领域的经验,具备和不同类型负载打交道的丰富经验,因此能够根据不同的工程需要设计最优化的PQF 方案,从而实现较好的滤波效果。
例如PQF 在苏州科技文化艺术中心当中的运用。
由于该中心使用了大量的调光设备,气体放电类电光源,电子整流器等,所以产生了一系列的谐波,造成电缆发热等一系列问题。
具体测试如图1、2是大剧院未使用PQF 的谐波电流
图1
-80 -700 -600
-500
-400
-300
-200
-100
100 200
300
400
500 600
700
800
0 5 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 90 9 10
C
ur Time [ms] ]。