什么是间谐波

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间谐波测试标准-概述说明以及解释

间谐波测试标准-概述说明以及解释

间谐波测试标准-概述说明以及解释1. 引言1.1 概述在电力系统中,间谐波是指频率是电网基频整数倍的谐波分量。

因为间谐波在电力系统中的传播和影响是不可忽视的,对间谐波进行测试和监测显得尤为重要。

本文旨在探讨间谐波测试标准的相关内容,通过对现行标准的分析和总结,提出改进建议,探讨未来测试标准的发展方向。

通过本文的阐述,我们将更好地了解间谐波测试的重要性及其标准化的必要性。

的内容1.2 文章结构文章结构部分的内容:本文主要包括引言、正文和结论三个部分。

1. 引言部分介绍了本文的主题,包括概述、文章结构和目的。

2. 正文部分将深入探讨间谐波的定义、间谐波测试的重要性以及现行的间谐波测试标准。

3. 结论部分将总结现行标准的优缺点,提出改进建议,并探讨未来间谐波测试标准的发展方向。

通过这样的文章结构,读者可以清晰地了解本文的主要内容和结构,帮助他们更好地理解和阅读文章。

1.3 目的间谐波测试标准的制定旨在确保交流电源系统中的设备和设备之间的电能传输是高效、稳定和安全的。

通过对间谐波进行准确测量和监测,可以帮助设备制造商和电力系统运营商更好地了解系统中可能存在的问题和风险,进而采取预防措施并优化系统性能。

此外,间谐波测试标准的建立还可以促进不同设备制造商之间的产品比较和市场竞争,强化产品质量控制和技术创新,推动行业发展和规范化。

综上所述,制定间谐波测试标准的目的在于确保电力系统稳定运行,保障设备和设备之间的相互兼容性,促进产业升级和可持续发展。

2. 正文2.1 间谐波的定义在电力系统中,当非线性负载接入电网时,会产生谐波。

而间谐波则是在谐波频率的整数倍频率上产生的谐波。

例如,如果基波频率为50Hz,那么第二次谐波频率为100Hz,第三次谐波频率为150Hz,依此类推。

间谐波是一种比较特殊的谐波,它们具有较高的频率,并且在电网中具有较强的穿透力。

因此,间谐波对电网设备和系统的安全稳定性有着重要的影响。

在间谐波测试中,我们需要对不同频率的间谐波进行监测和分析,以便及时发现问题并采取相应的措施。

电力系统的间谐波及其国家标准间谐波及其国家标准

电力系统的间谐波及其国家标准间谐波及其国家标准

电力系统的间谐波及其国家标准林海雪0引言目前电力系统的谐波问题已引起广泛的关注。

通常的谐波一般指频率为工频(基波频率)整数倍的正弦成分。

现行国家标准《电能质量公用电网谐波》(GB/T14549-1993)只对这类谐波规定了限值和测试方法,而对于间谐波(interharmonics),2009年颁布了国标《电能质量公用电网间谐波》(GB/T 24337-2009),但是相关的文献资料却很少,又缺乏测量手段,人们对其关注度较低。

实际上间谐波及其影响广泛存在于电力系统中。

随着电力电子装置的广泛使用,特别是分布式电源的接入,智能电网的发展,电网中电磁干扰更趋复杂化,间谐波将会成为严重的问题。

本文就间谐波的来源、影响以及标准进行简要分析和介绍,使相关技术人员对此问题有较深入的认识,以利于对国标的理解和贯彻执行,避免对相关问题的误判。

1间谐波的来源1.1波动负载所谓间谐波是指非整数倍基波频率的谐波,这类谐波可以是离散频谱的或连续频谱的。

根据傅立叶分解理论,周期性的非正弦量只能分解出(或产生)整数次的谐波。

实际上许多负载(不论是线性的或是非线性的)是波动的,在这种情况下对于工频,“周期性”的前提已不存在,因而用傅立叶理论分析的结果不符合或不完全符合实际。

为了说明此问题,假定有某一调幅波电压由式(2)可以看出,经角频率为Ω的调幅波电压McosΩt调制后,从u(t)的频谱看,除了稳态电压中角频率为hω成分外,各次谐波(包括基波)中增加了旁频(hω±Ω)成分,其幅值均为M/2。

某些负载也可能频率(或相位)也是波动的,这种波动自然就形成间谐波成分,无须专门分析。

实际上,调幅波很可能存在多个频率成分(设为n个),则按式(1)调制的结果为各次谐波(包括基波)均增加n对(即2n个)旁频成分,这些旁频成分就是间谐波。

1.2电弧类负载电弧的伏安特性是高度的非线性而且又是波动的,这类负载主要有电弧炉、电弧焊机、具有磁力镇流器的放电类型的照明。

浅谈谐波的含义及为什么必须治理

浅谈谐波的含义及为什么必须治理

浅谈谐波的含义及为什么必须治理安科瑞王长幸江苏安科瑞电器制造有限公司江苏江阴2144051引言随着科技发展,电子产品大量应用,电网中谐波大量产生,作为设计人员需要了解谐波的成因及危害,以便更好地防御及治理,提高电能质量。

近年来,电气产品行业出于节能和生产的需要,积极运用新技术,大量地运用了可控变流装置、变频调速装置等非线性负荷设备。

其所产生的谐波问题直接影响到了公用电网的电能质量,已引起人们的广泛重视。

2谐波产生的原因及影响2.1谐波的成因电网中的谐波主要指频率为工频(基波频率)整数倍成分的谐波及工频非整数成分的间谐波,它们都是造成电网电能质量污染的重要原因。

根据大量现场测试的分析结果证实,电力变压器也是电力系统中谐波的一个重要谐波源。

电力变压器的激磁电流、铁心饱和及三相电路和磁路的不对称,致使在变压器三角绕组的线电压和线电流中也仍然存在三次谐波分量,尤其在负荷低谷时,随着电网电压的升高,变压器铁心饱和程度加剧,产生的谐波含量也随之增大。

随着电网大量电容装置的投运,通过对现场谐波实测发现,谐波并不是只有零序分量可被变压器三角绕组所环路,而是波及全网,并给电容装置及电网的正常运行带来影响和威胁。

在民用建筑中,UPS电源、电子调速装备、节能型灯具及家用电器中的计算机、微波炉等电力电子设备和电器设备应用的大量增加,以及医院等特殊场合的放射X光机、CT机等大型医疗设备等,使各类非线性负荷注入电网的谐波日益增多,造成电网电能质量的污染的影响也越来越大。

在这些设备集中使用的地区,如医院、大型商场、居民小区、写字楼、酒店公寓等,谐波污染已相当严重。

谐波污染的影响使电能质量明显下降,因此,对电能质量谐波污染的抑制和治理已刻不容缓。

2.2谐波源的分析2.2.1电力电子设备电力电子设备主要包括整流器、变频器、开关电源、静态换流器、晶闸管系统及其它SCR控制系统等。

由于工业与民用电力设备常用到这类电力电子设备和电路,如整流和变频电路,其负载性质一般分为感性和容性两种,感性负载的单相整流电路为含奇次谐波的电流型谐波源。

什么是谐波

什么是谐波

什么是谐波当电网中的电压或电流波形不是理想的正弦波时,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(50Hz)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。

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(晶闸管)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。

现在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对谐波非常敏感甚至会产生谐波放大,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。

说明谐波、间谐波和次谐波的区别

说明谐波、间谐波和次谐波的区别

说明谐波、间谐波和次谐波的区别摘要:一、谐波、间谐波和次谐波的定义及特点二、谐波、间谐波和次谐波之间的区别三、实际应用中的区分和重要性正文:在电磁学、信号处理等领域,谐波、间谐波和次谐波是常见的术语,它们在电力系统、通信系统等方面有着广泛的应用。

下面我们将详细探讨这三者之间的区别。

一、谐波、间谐波和次谐波的定义及特点1.谐波:谐波是指在正弦波基础上,频率为整数倍基频的波形。

它具有频率整数倍、相位连续、波形对称等特点。

谐波在电力系统中主要由非线性负载和电源不平衡引起。

2.间谐波:间谐波是指频率不是基频整数倍的波形,它存在于非线性系统、非线性元件和多个频率的线性组合中。

间谐波的波形和相位无规律,能量分布较分散。

3.次谐波:次谐波是指频率是基频的整数倍的波形,但其倍数小于谐波。

次谐波的能量较低,对电力系统和通信系统的影响较小。

二、谐波、间谐波和次谐波之间的区别1.频率:谐波是基频的整数倍,间谐波不是基频整数倍,次谐波是基频的整数倍但倍数小于谐波。

2.波形和相位:谐波和次谐波具有对称的波形和连续的相位,间谐波的波形和相位无规律。

3.能量分布:谐波和次谐波能量相对集中,间谐波能量分布较分散。

4.产生原因:谐波主要由非线性负载和电源不平衡引起,间谐波和非线性系统、非线性元件以及多个频率的线性组合有关,次谐波产生原因与谐波相似,但影响较小。

三、实际应用中的区分和重要性1.电力系统:谐波、间谐波和次谐波会影响电力系统的稳定性和电能质量,如引起设备过热、噪音、损耗增加等问题。

通过对这三者的分析和控制,可以降低电力系统的故障风险,提高电能利用率。

2.通信系统:谐波和间谐波会对通信信号产生干扰,导致信号失真、误码率增加等问题。

研究和消除这些干扰有助于提高通信系统的可靠性和稳定性。

3.谐波、间谐波和次谐波的区分在电力系统设计和故障诊断中具有重要意义。

通过对这三者的分析和研究,可以有效评估电力系统的运行状态,为电力系统的优化和管理提供科学依据。

谐波的基础知识,谐波、谐波的种类及谐波频率计算

谐波的基础知识,谐波、谐波的种类及谐波频率计算

精心整理页脚内容谐波的基础知识,什么是基波、谐波、谐波的种类及谐波频率计算———谐波的基础知识,什么是基波、谐波、谐波的种类及谐波频率计算本文介绍谐波的基础知识,什么是基波、谐波、谐波的种类及谐波频率如何计算,哪些设备或电路容 易产生谐波,谐波的影响是什么1 谐波的基础知识2 (1)什么是基波?3 电力网络中呈周期性变化的电压或电流的频率即为基波(又称一次波),我国电网规定频率是50Hz ,所以4 基波是5 (26789 (310 11 12 13 14 15 16 17 (418 19 缘园20 (521 122 223 324 4)25 526 627 7)电弧炉、矿热炉、锰矿炉、磷矿炉、电石炉、硅铁炉。

28 8)电解槽。

29 9)电焊机(弧焊、缝焊、点焊、碰焊、对焊)。

30 10)电池充电机。

31 11)变频器(低压或高压变频器)。

32 12)脉幅调制(PAM )调压电路或者是脉宽调制(PWM )调频电路。

33 13)谐波的次数与整流电路的相数有关,例三相、六相、十二相、十八相、二十四相,当相数越多并通过移相方式就可 谐波次数及谐波分量减小。

例如采用输入变压器移相技术的单元串联在高压频率器的主电路。

精心整理页脚内容14)开关电源。

15)斩波电路、斩波调速。

16)工频电炉。

17)中频电炉。

18)天车、起重机械。

19)气体放电的照明灯具,例:节能灯、荧光灯(T5、T8)、金卤灯、钠灯、汞灯、氪灯、氚灯等,使用时都有一定的 20(6(7123减小。

456谐波产生,易使电容器产生过电流、过电压、过温度,造成击穿损坏,原因是谐波电流易发生并联谐振,产生大电流, 串联谐振产生过电压,一般电容器运行电流臆1.3倍额定值电流,否则迅速损坏,而谐波电流以5、7、11次为主。

有关电力质量问题的常用术语

有关电力质量问题的常用术语

供 用 电
5
到 1 分钟持续时间的状态称为电压或电流下降 (图 6 ,7) 。
图 6 单相接地故障引起的电压下降 (a) 电压下降的有效值波形 (b) 电压下降的波形
图 9 居民区馈线的电压不平衡趋势
图 7 电动机启动引起的短时电压下降 (c) 上升 (Swells)
工频电压或电流有效值骤升至 1. 121. 8pu 达 0. 5 周 波到 1 分钟持续时间的状态称为电压或电流上升 (图 8) 。
6
供 用 电
2004 年第 3 期
图 11 三相变流器造成的电压切痕 (6) 电压波动 (Voltage fluctuation)
电压波动是在电压包络线内的有规则变动 ,或是幅值 通常不超出 0. 9pu 到 1. 1pu 电压范围的一系列随机的电 压变化 (图 12) 。闪变 ( Flicker) 这个术语就是由于电压波 动对照明灯的视觉影响而取得的 (图 13) 。
> 1min
3. 3 过电压
> 1min
4 电压不平衡
稳态
5 波形畸变
5. 1 直流偏移
稳态
5. 2 谐波
02100 次谐波 稳态
5. 3 间谐波
026 k Hz
稳态
5. 4 切痕
稳态
5. 5 噪声
宽波段
稳态
6 电压波动
< 25 Hz
间歇性
7 工频变动
< 10s
典型的 电压幅值
第 21 卷第 3 期 2004 年 6 月
供 用 电
3
有关电力质量问题的常用术语
GENERAL USED TERMINOLOGY IN POWER QUAL ITY D ISCUSSION

灯光闪烁的原因之一“间谐波”

灯光闪烁的原因之一“间谐波”

灯光闪烁的原因之一“间谐波”很多电影片段中会出现在夜深人静的晚上,女主人公走在静悄悄的楼道中,此时楼道的灯突然闪烁起来,难道真的有异象即将出现,其实不然,在我们日常生活中,也会遇到照明灯闪烁,有时可能会是你想象不到的间谐波惹的祸。

在电力学中,不光存在基波、谐波、次谐波、高次谐波,同时也存在间谐波。

按照IEC 6100-4-7的定义,通常所说的谐波是工频整数倍的频谱分量,间谐波是指非整数倍基波频率的谐波,而低于工频的间谐波称为次谐波,频率在2kHz~9kHz范围内定义为高次谐波,如其中间谐波产生于非线性的波动负荷(如电弧炉、电焊机、变频调速装置、感应电动机等)。

由于各次间谐波周期与基波不同步,如果电压中包含间谐波,会使电压幅值发生波动,实际上就是电压闪变的一种形式。

如果波动的幅度足够大,波动的频率在人类视觉敏感范围内,也就是我们日常生活中遇到的照明灯闪烁。

所以以后再遇到楼道或房间的灯突然亮了一下,不要在怀疑是自己眼花了或联想起某些片段而自个吓自个了。

图1 基波、谐波、次谐波、高次谐波、间谐波定义及频段划分举例(50Hz基波)针对以上电压波动,可从波形上判断信号中是否含有间谐波:1)基波信号上叠加上谐波合成的波形,因与基波同步,波形以基波频率周期变化,峰值固定,不会出现电压波动现象,如图2;2)基波信号上叠加谐波、间谐波合成的波形,在仪器的测量间隔内,波形可能不再具有周期性,波形可能会出现无规则的波动与变化,如图3。

图2 基波谐波合成波图3 基波谐波间谐波合成波虽然电压波动会引起部分电气设备不能正常工作,但由于实际运行中出现的电压波动值往往小于电气设备对电压敏感度的阈值,所以因电压波动引发设备出现运行故障并致损坏的情况并不多见。

在照明系统中,白炽灯的光功率与电源电压的平方成正比,所以受电压波动影响较大。

间谐波的主要效应就是电压闪变,进而引起灯的光闪烁。

间谐波水平可以通过IEC标准的间谐波子组来评估,致远PA功率分析仪完全符合IEC61000-4-7(电源系统及并网设备的谐波、间谐波测量方法和测量仪器技术标准),间谐波电流及其含量测量不成问题。

谐波与谐波阻抗

谐波与谐波阻抗
4 谐波及谐波阻抗特性
4.1 概述
谐波定义
供电系统谐波的定义是对周期性非正弦电量进行傅立叶 级数分解,除了得到与电网基波频率相同的分量,还得到一 系列大于电网基波频率的分量,这部分电量称为谐波。谐波 频率与基波频率的比值(n=fn/f1) 称为谐波次数。电网中有
时也存在非整数倍谐波,称为非谐波( Non-harmonics) 或
造成电网功率损耗增加,线路和设备过热; 引起变电站局部的并联或串联谐振,造成电力设备 损坏; 造成继电保护和自动装置误动作; 增大磁场干扰,影响电子仪表和通信系统的正常工 作,降低通信质量。

国外电力专家对谐波标准的认识
(1) 谐波标准制定受经验影响,各国的经验都是在 谐波问题长期研究和治理过程中逐步积累的,各国形成 谐波标准时考虑的因素也是多样化的,很少有标准是完 全建立在对系统特性的详细理论研究基础上,所以标准 在形式上大多是趋于经验和保守的。 (2) 各国在制定谐波标准时,充分考虑了本国电力 系统的特殊性以及多种关注因素。不同国家的标准,例 如英国和新西兰标准,存在较大差异也是正常的。 脱离各国背景,评论不同国家标准优劣是没有意义 的;同样,不了解本国实际情况套用他国标准也是不妥的。
区分了基频和非基频分量(总谐波)
三相三线制电力系统没有中性线电流,有效三相电压和 电流的计算表示为
2 Ua Ub2 U c2 Ue 3 2 Ia Ib2 I c2 Ie 3
三相三线制电力系统与无法采用人为中性点来测量相电压, 则有效三相电压可以用相间电压方均根值计算
2 2 2 U ab Ubc U ca Ue 3
在电气化铁道谐波评估方面,我国电力和铁路部门长期以 来存在较大争议。 综合考虑国内外经验,我国铁路专家认为对电气化铁路 谐波考核应主要针对谐波电压,采用总量控制方法,以电铁

间谐波简单分析

间谐波简单分析

间谐波介绍随着电力电子元件等非线性设备在电力系统中的广泛应用,由此而产生的谐波对电网的污染也越来越严重。

谐波问题已引起广泛关注。

通常的谐波一般指频率为工频(基波频率)整数倍的成分,而对非整数倍基波频率的成分则称之为间谐波。

1.DFT(FFT)分析间谐波应注意的问题1)在进行DFT(FFT)分析时,由于间谐波和谐波之间的频域宽度小于一个基波频率,故分析窗的宽度至少需要一个信号周期以上,即分析窗的宽度需要增加。

如果某一信号确实含有间谐波,分析时只要采样窗宽度选择恰当,就可以得到真正的间谐波。

例:有一信号:x(t)=sin(2π60t)+0.5sin(2π90t),这里60 Hz 是基波频率,90 Hz分量是介于基频和二次谐波之间的间谐波。

在用DFT(FFT)分析该间谐波问题时,为了得到90 Hz的频谱,需要取采样窗的宽度为两个信号周期(33.3 ms),即频率分辨率为30 Hz,这样分析就可以得到该信号中含有的90 Hz间谐波分量。

2)有些信号并不含有真正的间谐波,只是在进行DFT(FFT)分析时,由于频谱泄漏和栅栏效应而产生了一些额外的间谐波。

再如(1)中分析时采用的信号x(t),如果把90Hz的间谐波频率改为100 Hz,采样窗口还是用两个信号周期(33.3 ms),即每隔30Hz就得到一个频率值,而100 Hz并不是30的整数倍,由于DFT(FFT)分析时是按30 Hz的整数倍进行采样的,所以就不能完整重复的采集到100 Hz分量,此即频谱泄漏现象,由此而产生了一些新的间谐波分量,实际上这些间谐波在原信号中并不存在。

由于频谱泄漏而使波形没有了重复性。

栅栏效应使得信号本身具有的一些间谐波被其它间谐波给淹没了。

又如上述的信号x(t),设其含有100 Hz的间谐波,同样用两个信号周期的采样窗来分析。

那么栅栏效应就会使100 Hz的间谐波被淹没掉,而出现90 Hz的间谐波分量,实际上该90 Hz 的间谐波在原信号中是不存在的。

谐波的产生原因与简介

谐波的产生原因与简介

谐波的产⽣原因与简介 谐波是⼀个数学或物理学概念,是指周期函数或周期性的波形中能⽤常数、与原函数的最⼩正周期相同的正弦函数和余弦函数的线性组合表达的部分。

下⾯就让店铺来给你科普⼀下什么是谐波。

谐波的定义 谐波 (harmonic wave),从严格的意义来讲,谐波是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量,⼀般是指对周期性的⾮正弦电量进⾏傅⾥叶级数分解,其余⼤于基波频率的电流产⽣的电量。

从⼴义上讲,由于交流电⽹有效分量为⼯频单⼀频率,因此任何与⼯频频率不同的成分都可以称之为谐波,这时“谐波”这个词的意义已经变得与原意有些不符。

正是因为⼴义的谐波概念,才有了“分数谐波”、“间谐波”、“次谐波”等等说法。

谐波产⽣的原因主要有:由于正弦电压加压于⾮线性负载,基波电流发⽣畸变产⽣谐波。

主要⾮线性负载有UPS、开关电源、整流器、变频器、逆变器等。

泛⾳是物理学上的谐波,但次数的定义稍许有些不同,基波频率2倍的⾳频称之为⼀次泛⾳,基波频率3倍的⾳频称之为⼆次泛⾳,以此类推。

谐波的产⽣原因 在理想的⼲净供电系统中,电流和电压都是正弦波的。

在只含线性元件(如:电阻)的简单电路⾥,流过的电流与施加的电压成正⽐,流过的电流是正弦波。

⽤傅⽴叶分析原理,能够把⾮正弦曲线信号分解成基本部分和它的倍数。

在电⼒系统中,谐波产⽣的根本原因是由于⾮线性负载所致。

当电流流经负载时,与所加的电压不呈线性关系,就形成⾮正弦电流,即电路中有谐波产⽣。

由于半导体晶闸管的开关操作和⼆极管、半导体晶闸管的⾮线性特性,电⼒系统的某些设备如功率转换器会呈现⽐较⼤的背离正弦曲线波形。

谐波电流的产⽣是与功率转换器的脉冲数相关的。

6脉冲设备仅有5、7、11、13、17、19 …。

n倍于电⽹频率。

功率变换器的脉冲数越⾼,最低次的谐波分量的频率的次数就越⾼。

其他功率消耗装置,例如荧光灯的电⼦控制调节器产⽣⼤强度的3 次谐波( 150 赫兹)。

谐波

谐波

谐波与间谐波电压成份对电源供应器的影响国际电子技术委员会(IEC international electrotechnical commission) 制定的有关电磁兼容(EMC electromagnetic compatibility), 其中与电源有关的法规IEC61000-4-13中, 有输入交流电压的谐波(harmonic)与间谐波(interharmonics)的测试项目, 是个较陌生的题目. 一般工程师或测试人员都不太了解何谓交流电压的谐波与间谐波成份? 测试的目的是什么? 它对电源供应器又有什么影响? 此文就针对此议题来做探讨.一、何谓电压的谐波(harmoinc)成份?一般来说, 理想的交流电源应是纯正弦波形, 但因现实世界中的输出阻抗及非线性负载的原因, 导致电源波形失真, 如(图一). 若电压频率是60Hz, 将失真的电压经傅立叶转换分析后, 可将其电压组成分解为除了基频(60Hz)外, 倍频(120Hz, 180Hz,…..)成份的组合. 其倍频的成份就称为谐波: harmonic. 而近年来整流性负载的大量使用, 造成大量的谐波电流, 也间接污染了市电, 产生电压的谐波成份. 另外一些市售的发电机或UPS本身输出电压就非纯正弦波, 甚至有方波的情形, 失真情形更严重, 所含谐波成份占了很大的比重.(图一)含有谐波电压的波形图二、何谓电压的间谐波(interharmoincs)成份?Inter是指”之间” 的意思. 所以interharmonics是指在谐波频率间的. 也就是不单基频的倍数频率的成份, 也包含了非倍数频率的成份在内, 范围更大. 而当交流电压有间谐波成份时, 最明显特征是每周期的电压波形都不太相同, 如(图二). 其发生原因可能为基频的变动, 或负载变动频率不是交流电源的倍数频, 例如: 马达,...等, 也常污染交流电源.(图二)含有间谐波电压的波形图三、对电源供应器产生的影响一般电器或电源供应器在设计验证或生产测试时, 都是用纯正弦波电压来做测试. 而事实上, 在日常使用环境下的交流电源却几乎没有不失真的. 当交流电压有失真时, 就会含有谐波或间谐波成份. 而这类情况会对电器用品产生的影响, 往往被大家所忽略. 所以法规IEC61000-4-13的目的, 就是针对待测物在输入交流电压有失真时, 规定须有一定的免疫能力, 来做为测试衡量标准.含有谐波或间谐波成份的电压, 对电器会产生什么影响呢?1. 在法规中有提到使用交流电源网的电器, 在电的能量交换过程中(例如: 整流, 滤波,电压转换…等), 都会应用到电感或电容. 这类零件特性(包含因寄生效应产生的)搭配在一起, 容易在某些频率呈现出非常低的阻抗, 或称为共振点(resonance point). 若输入的电压含有此共振频率的成份, 又有够大的振幅, 就会产生能量共振, 会使输入电流异常增加.2. 另外一般电源供应器在对交流输入整流后, 会设置输入电容器. 失真的电压对电容器充电时, 因电压波形与输入电流相关相位改变, 输入电流值也可能会增加.若在设计时没有考虑到这些效应, 所使用的零件或散热条件, 对输入电流增加和产生的额外功率消耗无法忍受, 就可能会因而烧毁. 例如: 输入电感, 变压器, 整流二极管…等.四、实验例证: 测试谐波电压的影响为了观察交流电源含其它谐波电压成份时, 对电源供应器实际会造成何种影响, 本次实验使用Chroma致茂电子的AC source 61500系列, 做为交流电压源. 使用它的SYN(synthesis)功能, 能编辑50Hz或60Hz的基本波, 并控制其2~40阶的电压振幅及相位. 还可以在纯正弦波形与失真波形间切换, 很容易的就可观察出电源供应器的输入电流, 功率等所受的影响. 另外, 也使用Chroma的Power Analyzer 6630来做量测, 并纪录波形. 待测物采用一般PC用, 无PFC线路的电源供应器.测试步骤:1.先将AC source设定正常的输入电压220V, 60Hz, 电源供应器输出用电子负载拉载.观察AC source的输出电流, 也就是电源供应器的输入电流.2.进入Chroma AC source的SYN功能, 依法规IEC1000-4-13的harmonics测试规范的Class 3, 来设定不同阶数的谐波大小及相位, 观察输出电流的大小变化. 用功率分析仪记录下来.3.针对电流增加点, 记录电流值和输入电压, 电流波形.测试数据:当输入纯正弦波220V, 60Hz电压后, 由Chroma 6630 Power Analyzer量测到数值为:电压V=220.08V, 电流I=2.470A, 功率P=257.3W, 功率因素PF=0.473, 波峰因素CF=4.132. 电压与电流波形如(图三).(图三) 纯正弦波电压与输入电流图跟据IEC61000-4-13的harmonic规范Class 3 加入在各阶谐波成份后, 量测得输入电流如下表, (依规定test level≧3%时, 应加做phase-lag= 180°) :1. 不含3倍数阶的奇数阶:Class 3 Input currentOrder phase-lag 0°phase-lag 180°n=5,level=12% 2.587A 2.234A n=7,level=10% 2.750A 2.776A n=11,level=7% 2.828A 2.971A n=13,level=6% 3.135A 2.937A n=17,level=5% 2.545A 3.015A n=19,level=5% 2.999A 2.449A n=23,level=4% 2.591A 2.461A n=25,level=4% 2.473A 2.375A n=29,level=4% 2.497A 2.431A n=31,level=3% 2.429A 2.459A n=35,level=3% 2.467A 2.433A n=37,level=3% 2.429A 2.445A2. 含3倍数阶的奇数阶:Class 3 Input currentOrder phase-lag 0°phase-lag 180°n=3,level=8% 2.411A 2.439A n=9,level=4% 2.764A 2.796A n=15,level=3% 2.909A 2.569A n=21,level=2% 2.284An=27,level=2% 2.425An=33,level=2% 2.415An=39,level=2% 2.417A3. 偶数阶:Class 3 Input currentOrder phase-lag 0°phase-lag 180°n=2,level=4% 2.453A 2.459A n=4,level=3% 2.523A 2.509A n=6,level=3% 2.501A 2.553A n=8,level=3% 2.571A 2.525A n=10,level=3% 2.413A 2.437A测试结果:1.当输入为纯正弦波电压时, 电流为2.47A. 加入谐波电压成份后, 电流会有所变化,最低为n=21, level=2%时, I=2.282A.(图四) 含n=21, level=2%, phase-lag=0的电压与电流图2.最高为n=13, level=6%时, I=3.135A. 变动率为35%, 而增加率达27%.(图五) 含n=13, level=7%, phase-lag=0的电压与电流图五、实验例证: 测试间谐波电压的影响为了观察交流电源含间谐波电压成份时, 对电源供应器实际会造成何种影响, 本次实验使用Chroma致茂电子的AC source 61500系列, 做为交流电压源. 使用它的INTERHAR 功能, 能产生除了基频外, 再加迭上另一频率的电压成份的波形, 且可设定其频率的扫瞄范围(Fi_start, Fi_end), 时间(TIME)及振幅(LEVEL)大小, 很容易就可找出异常点. 并可观察在此情形下, 电源供应器输入电流变化及消耗功率的特性. 另外, 也使用示波器待测物采用一般PC用电源供应器. 因内部输入架构, 分三种不同类型:a.含主动式PFC线路的power supply.b.无PFC线路的power supply.c.含被动式PFC线路的power supply. (输入端加电感).测试步骤:1. 先将AC source设定正常的输入电压220V, 60Hz, 电源供应器用电子负载拉载. 观察AC source的输出电流.2. 进入INTERHAR功能, 设定不同的LEVEL 和扫瞄频率. 观察输出电流的大小变化.用功率分析仪记录下来.3. 针对电流增加点, 缩小扫瞄频率范围, 记录电流值和输入电压, 电流波形.A.测试有主动式PFC的power supply : 基本测试设定为220V, 60Hz.输出未含间谐波时, 拉载后量测输出为I=0.83A, P=178W, PF=0.96. 电流波形如下(图六), 为有规律的周期波.(图六) 无间谐波时的电流波形在加上间谐波成分7%, 并扫描后, 果然发现有些频率, 尤其30Hz和90Hz附近, 电流有明显急遽变化, 由0.83A上升高达1.3A, 增加了57%. 是否就是法规IEC61000-4-13所提的共振点, 还要再研究.再针对电流有明显急遽增加点(取在30Hz附近), 做更详细观察. 其电流波形如下: 不仅电流波形不均衡(图七), 甚至有整周期都没输入电流的奇怪状况产生(图八).(图七)间谐波为25Hz时的电流波形(图八) 间谐波为35.9Hz时的电流波形在负载较重时I=2.27A, P=352W(接近满载), 扫瞄在某些频率时, 电流不但异常增加, 还可听到间断的高频杂声. 观察电流波形, 如(图九), 发现其中夹杂着高频噪声, 呈现不稳定现象.unstable(图九) 间谐波为30.85Hz时的电流波形由此可见,电压含间谐波成份时,再某些频率的确会对有主动式PFC的power supply产生影响. 虽B.测试无PFC, 单纯用桥式整流的power supply: 基本测试设定为220V, 60Hz.输出未含间谐波时, 拉载后量测输出为I=1.08A, P=121W. 电流波形如下(图十), 为有规律的周期波.(图十) 无间谐波时的电流波形在加上间谐波成分5%, 并扫描由1Hz至900Hz, 其电流会随扫描频率而改变,如(图十一).120Hz 240Hz300Hz180Hz60Hz(图十一) 电流与间谐波频率关系图再针对电流有明显增加点, 取Fi=257Hz, I=1.51A, P=123W做更详细观察. 其电流波形呈不均衡(图十二).(图十二) 间谐波为257Hz时的电流波形由观察以上关系图, 可推论到下列结果:1.当扫瞄频率为基频的倍数时, 输入电流会比较小. 其它频率时, 电流皆会比纯正弦波时大.2.若对照到输出电压波形, 可见到当迭加上的间谐波频率非基频的倍数频时, 会造成输出不规则的周期波.3.当电压波峰高低不规则时, 会造成电流充电不规则, 就会使r.m.s.电流增加. 以此例子: 输入220V, 60Hz时, 电流I=1.08A, P=121W, 当加上level = 5%, Fi=257Hz的电压成份后, 变成I=1.51A, P=123W. 输入电流增加了约 40%.4.所以电流路径所使用的零件应再谨慎考虑其规格, 以因应所需.C.测试被动式PFC的power supply: 基本测试设定为220V, 60Hz.输出未含间谐波时, 拉载后量测输出为I=1.22A, P=221.9W. 电压及电流波形如(图十三), 为有规律的周期波.V oltageCurrent在加上间谐波成分7%, 并扫描由1Hz至480Hz, 其电流会随扫描频率而改变,如(图十四).60Hz 180Hz(图十四) 电流与间谐波频率关系图再针对电流有明显增加点, 取Fi=10Hz, I=1.38A, 做更详细观察. 其电流波形呈不均衡如(图十五)V oltageCurrent(图十五) 间谐波为10Hz时的电压与电流波形由观察以上各关系图, 可推论到下列结果:1.当输入的interharmonics成份较低频时, 会如同无PFC的power supply, 电压波峰高低不规则时, 会造成电流充电不规则, 就会使r.m.s.电流增加. 此例由1.22A增加最大到1.38A, 约13%.2.在interharmonics成份较高频时(>240Hz), 量测到的r.m.s.电流就恢复原来值, 不会增加. 推测是因输入端的电感, 使高频电流会受到抑制, 对电容充电就不会不规则了.六、结论有关交流电源中, 若含有谐波或间谐波成分时, 对电器会产生什么影响? 虽然国际电子技术委员会制定的有关电磁兼容法规IEC61000-4-13中, 有这类的测试项目. 因还未被强制检验实施, 另外可能一般的交流电源供应器, 无法设定输出法规所要求的电压波形, 所以一般厂商对此议题就忽略了.这篇报告中, 我们藉由Chroma致茂电子的AC source 61500系列的SYN功能和INTERHAR功能, 除了可输出正常电压波形, 可依法规IEC61000-4-13要求, 输出含有谐波或间谐波成分的测试电压. 将此电压测试了几种电源供应器, 结果都发现有电流增加的情形, 最高甚至增加了57%. 甚至在测试主动式PFC线路的power supply时, 有不稳定的电流波形出现, 原因值得探讨.因日常使用环境下的交流电源几乎都会含有谐波或间谐波电压成份. 建议在设计时, 应经过此类的测试, 以充分了解电路的特性. 或在品保部门也应加测此项目, 才能对电流路径使用零件的规格, 电感及散热, 做到真正验证的功能.- 11 -。

间谐波:波形特点

间谐波:波形特点
间谐波:波形特点
● 间谐波的现象:电压峰值可能出现无规则的波动
频率(Hz)
50 104 117 134 147 250
*
⿳ 例:6个稳态频率分量:基波、谐波与间谐波,合成的时域波形。
幅值
1 0.3 0.4 0.2 0.2 0.5
3 2 1 0 -1 -2 -3 20ms 1s
u1(t)
u(t)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
u5(t)
1 现代电能质量测量技术 2009年1月
间谐波现象:峰值出现无规则的波动与变化 260Hz间谐波(第5.2次),含量10%
*
F190:间谐波(拍频现象),波形与频谱分析
Company Confidential
Erich W. Gunther, Interharmonics in Power System, IEEE Interharmonic Task Force, Cigré 36.05/CIRED 2 CC02 Voltage Quality Working Group, 1997.
合成波形特点:波形为非周期波形;峰值波动。
谐波:波形以基波频率周期变化,峰值固定
⿳ 基波信号上叠加谐波,合成波形的特点: 波形与基波同步,不会出现电压峰值波动现象。 ⿳ 基波信号上叠加间谐波,合成波形的不同特点: 在仪器的测量时间间隔内,波形可能不再具有周期性; 峰值可能出现无规则的波动。
250Hz谐波(第5次),含量10%

第7讲 公用电网间谐波标准

第7讲  公用电网间谐波标准

4 指标的分配
间谐波有的是由用电设备造成的, 要使标准有 可操作性, 必须适当规定对用户指标的分配。 考虑 到 低 于 100 Hz 的 间 谐 波 主 要 是 引 起 电 压 波 动 和 闪 变 , 而 国 标 GB / T 12326 - 2008 《电 能 质 量 电 压 波动和闪变》 中规定多个波动负荷引起闪变的叠 加, 常用 3 次方根公式, 因此对多个间谐波电压 按下式合成:
Ui h — —— k 个 间 谐 波 源 共 同 产 生 的 第 ih 次 间 谐波电压。
考虑到电网中大的间谐波源相对较少, 设一个节 点上有两个间谐波源, 则按指标等分原则, 每个源只 能有 Uih / 姨3 2 = 0. 8 Uih, 这样就得出一个用户间谐 波电压的限值 (见表 3)。
关键词 公用电网 间பைடு நூலகம்波 国家标准 限值 电能质量
1 概述
工程上广泛使用 “谐波” 的概念。 谐波含量 (或 总畸变率) 是波形畸变程度的表征。 根据傅立叶分析 理论, 只有周期性的非正弦量才可以分解为基波 (指 工频量) 和谐波 (一般指工频整数倍分量)。 在频谱
图上, 谱线的间隔为 50 Hz。 实际上许多负载 (无论 是线性的或是非线性的) 是波动的, 例如电弧炉、 电 焊机、 轧机类负载就是快速变化的冲击负载, 其电气 量 (电压或电流, 包括幅值和相角) 的 变化在几 ms 或 几 十 ms 内 就 能 观 察 到 。 在 这 种 情 况 下 , 对 于 工 频, “周期性” 的前提已不存在, 用傅立叶理论分析 出的 “谐波” 显然不符合或不完全符合实际。 于是就 产生 “间谐波” 的概念。 间谐波是指非整数倍基波频 率的谐波, 这类谐波仍是用傅立叶分析方法求取的, 只不过分析的周期采用波动 (或调幅波) 的周期。 例 如一个以 10 个工频周期为波动周期的电气量, 可以 在 200 ms 的时间窗口 (10 × 20 ms = 200 ms) 内 进 行 傅 立 叶 分 析 , 得 到 5 Hz 频 率 分 辨 率 ( f = 10 3

衡量电能质量的主要指标

衡量电能质量的主要指标

随着国民经济的发展,科学技术的进步和生产过程的高度自动化,电网中各种非线性负荷及用户不断增长;各种复杂的、精密的,对电能质量敏感的用电设备越来越多。

上述两方面的矛盾越来越突出,用户对电能质量的要求也更高,在这样的环境下,探讨电能质量领域的相关理论及其控制技术,分析我国电能质量管理和控制的发展趋势,具有很强的观实意义。

由于所处立场不同,关注或表征电能质量的角度不同,人们对电能质量的定义还未能达成完全的共识,但是对其主要技术指标都有较为一致的认识。

1.衡量电能质量的主要指标(1)电压偏差(VOLTAGEDEVIATION):是电压下跌(电压跌落)和电压上升(电压隆起)的总称。

(2)频率偏差(FRIQUENCYDEVIATION):对频率质量的要求全网相同,不因用户而异,各国对于该项偏差标准都有相关规定。

(3)电压三相不平衡(UNBALANCE):表现为电压的最大偏移与三相电压的平均值超过规定的标准。

(4)谐波和间谐波(HARMONICS&INTER-HAMONICS):含有基波整数倍频率的正弦电压或电流称为谐波。

含有基波非整数倍频率的正弦电压或电流称为间谐波,小于基波频率的分数次谐波也属于间谐波。

(5)电压波动和闪变(FLUCTUATION&FLICKER):电压波动是指在包络线内的电压的有规则变动,或是幅值通常不超出0.9~1.1倍电压范围的一系列电压随机变化。

闪变则是指电压波动对照明灯的视觉影响。

2.电能质量问题的产生2.1电能质量问题的定义和分类电能质量问题是众多单一类型电力系统干扰问题的总称,其实质是电压质量问题。

电能质量问题按产生和持续时间可分为稳态电能质量问题和动态电能质量问题。

2.2电能质量问题产生原因分析随着电力系统规模的不断扩大,电力系统电能质量问题的产生主要有以下几个原因。

2.2.1电力系统元件存在的非线性问题电力系统元件的非线性问题主要包括:发电机产生的谐波;变压器产生的谐波;直流输电产生的谐波;输电线路(特别是超高压输电线路)对谐波的放大作用。

谐波基础知识

谐波基础知识

谐波基础知识谐波是一个数学或物理学概念,是指周期函数或周期性的波形中能用常数、与原函数的最小正周期相同的正弦函数和余弦函数的线性组合表达的部分。

以下是由店铺整理关于谐波知识的内容,希望大家喜欢!谐波的定义谐波(harmonic wave),从严格的意义来讲,谐波是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量,一般是指对周期性的非正弦电量进行傅里叶级数分解,其余大于基波频率的电流产生的电量。

从广义上讲,由于交流电网有效分量为工频单一频率,因此任何与工频频率不同的成分都可以称之为谐波,这时“谐波”这个词的意义已经变得与原意有些不符。

正是因为广义的谐波概念,才有了“分数谐波”、“间谐波”、“次谐波”等等说法。

谐波产生的原因主要有:由于正弦电压加压于非线性负载,基波电流发生畸变产生谐波。

主要非线性负载有UPS、开关电源、整流器、变频器、逆变器等。

泛音是物理学上的谐波,但次数的定义稍许有些不同,基波频率2倍的音频称之为一次泛音,基波频率3倍的音频称之为二次泛音,以此类推。

谐波产生的原因在理想的干净供电系统中,电流和电压都是正弦波的。

在只含线性元件(如:电阻)的简单电路里,流过的电流与施加的电压成正比,流过的电流是正弦波。

用傅立叶分析原理,能够把非正弦曲线信号分解成基本部分和它的倍数。

在电力系统中,谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。

当电流流经负载时,与所加的电压不呈线性关系,就形成非正弦电流,即电路中有谐波产生。

由于半导体晶闸管的开关操作和二极管、半导体晶闸管的非线性特性,电力系统的某些设备如功率转换器会呈现比较大的背离正弦曲线波形。

谐波电流的产生是与功率转换器的脉冲数相关的。

6脉冲设备仅有5、7、11、13、17、19 …。

n倍于电网频率。

功率变换器的脉冲数越高,最低次的谐波分量的频率的次数就越高。

其他功率消耗装置,例如荧光灯的电子控制调节器产生大强度的3 次谐波( 150 赫兹)。

在供电网络阻抗( 电阻) 下这样的非正弦曲线电流导致一个非正弦曲线的电压降。

电能质量都包括什么呢

电能质量都包括什么呢

电能作为一种商品,质量就是衡量它价值的尺度,不同的人对电能质量的认识不同。

今天小编就和大家一起扒一扒电能质量都包括什么,看一看电能质量是不是就等于电能+质量?什么是电能质量?电能质量,从普遍意义上讲是指优质供电,包括电压质量、电流质量、供电质量和用电质量。

其可以定义为:导致用电设备故障或不能正常工作的电压、电流或频率的偏差,其内容包括频率偏差、电压偏差、电压波动与闪变、三相不平衡、暂时或瞬态过电压、波形畸变(谐波)、电压暂降、中断、暂升以及供电连续性等。

在现代电力系统中,电压暂降和中断已成为最重要的电能质量问题。

其中:1、电压质量。

是以实际电压与理想电压的偏差,反映供电企业向用户供应的电能是否合格的概念。

这个定义能包括大多数电能质量问题,但不能包括频率造成的电能质量问题,也不包括用电设备对电网电能质量的影响和污染。

2、电流质量。

反映了与电压质量有密切关系的电流的变化,是电力用户除对交流电源有恒定频率、正弦波形的要求外,还要求电流波形与供电电压同相位以保证高功率因素运行。

这个定义有助于电网电能质量的改善和降低线损,但不能概括大多数因电压原因造成的电能质量问题。

3、供电质量。

其技术含义是指电压质量和供电可靠性,非技术含义是指服务质量。

包括供电企业对用户投诉的反映速度以及电价组成的合理性、透明度等。

4、用电质量。

包括电流质量与反映供用电双方相互作用和影响中的用电方的权利、责任和义务,也包括电力用户是否按期、如数交纳电费等。

衡量电能质量的主要指标衡量电能质量的标注包括:电压偏差、频率偏差、电压三相不平衡、谐波和间谐波、电压的波动和电压的闪变。

1、电压偏差:电压偏差指的是供电电压不稳定,存在电压上升或下跌情况。

2、频率偏差:所有电网对电网频率要求相同,不会因不同的电能用户而改变,频率偏差每个国家都有相应的规定。

3、电压三相不平衡:三相电压的值超过规定标准。

4、谐波和间谐波:频率是基波整数倍表现为正弦的电流或电压称之为谐波。

电力系统谐波和间谐波检测方法综述

电力系统谐波和间谐波检测方法综述

电力系统谐波和间谐波检测方法综述一、本文概述随着电力电子技术的快速发展和广泛应用,电力系统中的谐波和间谐波问题日益严重,对电力系统的安全、稳定、经济运行构成了严重威胁。

因此,研究和发展有效的谐波和间谐波检测方法,对于提高电力系统的供电质量、保护电力设备和促进节能减排具有重要意义。

本文旨在对电力系统谐波和间谐波的检测方法进行全面的综述,分析各种方法的原理、特点、适用范围以及优缺点,以期为谐波和间谐波检测技术的发展和应用提供参考。

本文首先介绍了谐波和间谐波的基本概念、产生原因及其对电力系统的影响,为后续检测方法的研究提供了理论基础。

接着,详细阐述了传统的谐波和间谐波检测方法,如傅里叶变换、小波变换等,并分析了它们的优缺点和适用范围。

然后,介绍了近年来新兴的基于的谐波和间谐波检测方法,如深度学习、神经网络等,并探讨了它们在谐波和间谐波检测领域的应用前景。

对谐波和间谐波检测技术的发展趋势进行了展望,提出了未来研究的重点和方向。

本文期望通过对谐波和间谐波检测方法的综述,为相关领域的研究人员和技术人员提供一个全面、系统的参考,促进谐波和间谐波检测技术的不断创新和发展,为电力系统的安全、稳定、经济运行提供有力保障。

二、谐波和间谐波检测方法的分类电力系统中的谐波和间谐波检测是确保电力质量、保护设备和提高能源效率的关键环节。

针对这一目标,谐波和间谐波的检测方法主要可以分为两类:基于傅里叶变换的方法和现代信号处理方法。

基于傅里叶变换的方法是最常见的谐波和间谐波检测方法。

这类方法主要包括快速傅里叶变换(FFT)和离散傅里叶变换(DFT)。

FFT 是DFT的快速算法,能够在短时间内对信号进行频谱分析,从而准确地检测出谐波和间谐波的成分。

这类方法的主要优点是计算速度快,精度高,适用于稳态和准稳态信号的谐波分析。

然而,对于非稳态信号,FFT的检测结果可能会受到频谱泄漏和栅栏效应的影响。

现代信号处理方法则提供了更多的选择,以适应复杂多变的电力系统环境。

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什么是间谐波?什么是电压谐波?
问:什么是间谐波?
答:间谐波是指不是工频频率整数倍的谐波。

间谐波往往由较大的电压波动或冲击性非线性负荷所引起,所有非线性的波动负荷如电弧炉、电焊机,各种变频调速装置,同步串级调速装置及感应电动机等均为间谐波源,电力载波信号也认为是一种间谐波。

间谐波源的特点是放大电压闪变和对音频干扰,影响电视机画面及增大收音机的噪声,造成感应电动机振动及异常。

对于采用电容、电感和电阻构成的无源滤波器电路,间谐波可能会被放大,严重时会使滤波器因谐波过载而不能投运,甚至造成损坏。

间谐波的影响和危害等同整数次谐波电压的影响和危害已成共识,IEC 61000-3-6对间谐波的发射水平作出了明确的说明,如间谐波电压水平应低于邻近谐波水平,并规定为(0.5%~1%)UN。

我国目前还没有制定相应的
国家标准给出限制规定。

问:什么是电压谐波?
答:电压谐波是指电力系统各公共连接点的电压谐波含有率允许值。

国际电工委员会文件IEC61000-3-6 《中、高压电力系统畸变负荷发射限制的评估》提出了决定畸变负荷接入电网时所作评估的一些基本原则和评估程序。

其目的是将电网的谐波电压限制到对所有用电设备不致造成有害影响的水平(兼容水平),保证对接入电网的用户都有合适的供电质量,并提出了电网谐波的兼容水平、规划水平和发射水平三个方面的标准。

我国目前执行的电压谐波标志是GB/T 14549-1993 《公用电网谐波》,标准中对电网0.38,6,10,35,66,110kV 电压等级公共连接点的电压谐波含有率允许值做了明确的规定。

问:什么是电压波动和闪变?
答:电压波动和闪变是指电压幅值在一定范围内有规则变动时,电压最大值与最小值之差相对额定电压的百分比,或电压幅值不超过0.9p.u.~1.1p.u.(标幺值)的一系列随即变化。

这种电压变化被称为闪变,以表达电压波动对照明灯的视觉影响。

因此,闪变是说明对不同频率电压波动引起灯闪的敏感度及引起闪变刺激性程度的电压波动值,是人眼对灯闪的一种主观感觉。

对用户负荷引起的闪变限制,是根据用户负荷的大小、协议用电容量占供电容量的比例及系统电压等级规定的。

电力系统公共供电点由冲击负荷产生的电压波动允许值的百分数,分三级作不同的规范和限制。

(1)10kV及以下为2.5 (2)35~110kV为2.0 (3)220kV及以上为1.6 GB 12326-2000《电压允许波动和闪变》特别规定了各级电压下的闪变限制值,它适用于由波动负荷引起的公共连接点电压的快速变动及由此可能造成人对灯闪
明显感觉的场合。

问:什么是三相电压不平衡度?
答:三相电压不平衡度是指三相系统中三相电压的不平衡度程度,用电压或电流负序分量与正序分量的均方根百分比表示。

三相电压不平衡(即存在负序分量)会引起继电保护误动、电机附加振动力矩和发热。

额定转矩的电动机,如长期在负序电压含量4%的状态下运行,由于发热,电动机绝缘的寿命将会降低一半,若某相电压高于额定电压,其运行寿命的
下降将更加严重。

我国目前执行的GB/T 15543-1995 《三相电压允许不平衡度》规定了电力系统公共连接点正常电压不平衡度允许值为2%,同时规定了短时的不平衡度不得超过4%,其短时允许值的概念是指任何时刻均不能超过的限制值,以保证继电保护和自动装置正确动作。

对接入公共连接点的每个用户引起该点正常电压不平衡度允许值一般为1.3%。

问:什么是载波(AF)?
答:是附加在电网电压上的一个高频信号,用于控制路灯、HT/NT转换系统和夜间储能
加热器。

问:什么是谐振频率?
答:每个电感和电容的连接形成一个具有特定共振频率的谐振电路。

一个网络有几个电
感和电容就有几个谐振频率。

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