谐波含量等计算公式

谐波含量等计算公式
谐波含量等计算公式

谐波含量等计算公式 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

谐拨含量:

借助傅立叶级数分解法........

求出每周波内各次谐拨含量。 按公式(2),计算每周波电压有效值j u 。

∑==n i i j u n u 121

a) 总谐波含量: 总谐波含量的百分数=

%100)()()1(2

)1(2?-j j j u u u ,式中)1(j u ——波形中的基波含量。

b) 单次谐波含量=)50~2(%,100)1()

(=?k u u j k j

偏离系数:

求出每周波的基波电压)1(j u ,并在其周波各采样点上将采样点上,将采样点上采样电压与其对应点的基波电压进行比较,取其最大偏差值,则偏差系数=%100)1(??j j

u u 。

uj ?——每周波各采样点上采样电压与其对应点的基波电压之间的最大偏差值 )1(jp u ——每周波基波电压的峰值

对数个周波的偏离系数进行比较,取其最大值。

电压调制:

测取稳态时各周波的正负半波连续最大的三点电压采样值,按抛物线 插值法求出其峰值,至少采集一秒钟,共采集N 个周波。

按下述规定求取调制参数值:

电压调制参数的测试,应在电压波形的正负半波中进行,取其最大值。 电压调制量为至少一秒钟(N 个周波)同向峰值的最大与最小之差。 1

电压调制量=min max ][][jp jp u u -

m ax ][jp u ——N 周波中同向峰值电压最大值

m in ][jp u ——N 周波中同向峰值电压最小值 波峰系数:

每波电压有效值j u ,以同一周波内连续最大的三个电压采样值,按抛物线插....值法..求出其峰值电压jp u ,按公式(6)计算其波峰系数:j jp

u u F = ,jp u ——每周波的峰值电压。

∑==m j j u m u 121 ∑==n i i j u n u 1

21 u ——平均电压有效值

j ——采样周波数(100,~1≥=m m j ) j u ——每周波电压有效值

i ——每周波采样点数(50,~1≥=n n i ) i u ——每点电压瞬时值

谐波含量等计算公式

谐拨含量: 借助傅立叶级数分解法求出每周波内各次谐拨含量。 ........ 按公式( 2),计算每周波电压有效值u j。 u j 1 n u i2 n i1 a) 总谐波含量: (u j )2(u j (1) )2 总谐波含量的百分数 =100% ,u j (1)——波形 u j (1) 中的基波含量。 u b)单次谐波含量 = u j ( k)100%,(k 2 ~ 50) j (1) 偏离系数: 求出每周波的基波电压u j (1),并在其周波各采样点上将采样点上,将采样点上采样电压与 其对应点的基波电压进行比较,取其最大偏差值,则偏差系数=u j 100% 。 u j (1) uj ——每周波各采样点上采样电压与其对应点的基波电压之间的最大偏差值 u jp (1)——每周波基波电压的峰值 对数个周波的偏离系数进行比较,取其最大值。 电压调制: 测取稳态时各周波的正负半波连续最大的三点电压采样值,按抛物线插值法求出其峰值,至少采集一秒钟,共采集N 个周波。 按下述规定求取调制参数值: 电压调制参数的测试,应在电压波形的正负半波中进行,取其最大值。 电压调制量为至少一秒钟(N 个周波)同向峰值的最大与最小之差。 电压调制量 = [u jp]max[u jp ] min [ u jp ]max——N周波中同向峰值电压最大值 [ u jp ]min——N周波中同向峰值电压最小值

波峰系数: 每波电压有效值 u ,以同一周波内连续最大的三个电压采样值,按抛物线插值法求出其 ...... 峰值电压 u jp,按公式(6)计算其波峰系数: F u jp , u jp——每周波的峰值电压。u j u 1 m u j2 m j 1 u j 1n u2 n i1i u——平均电压有效值 j ——采样周波数(j 1 ~ m, m100 )u j——每周波电压有效值 i ——每周波采样点数(i 1 ~ n,n50 )u i——每点电压瞬时值

谐波电流计算公式是什么

谐波电流计算公式是什么? 谐波含量计算: 测试时最好测出设备较长时期运行时最大的谐波电流,其和产生谐波电流的负载投入有关,若产生谐波电流的负载全部投入,测试的数据是比较准的。 A、咨询现场工程人员,此时产生谐波的负载是否全部满负荷运行,产生谐波的负载就是非线性负载,变频器,整流设备,中频炉等。测试时现场工程人员应该知道同类的非线性负载投入了多少,所以一定问清楚,自己也可以通过配电盘看一下同类的设备投入了多少,最终目的就是能够知道我们此次测试的谐波电流含量是否为其真正的谐波含量,否则按比例推算。譬如我们测试时同类设备只有一半运行,毫无疑问我们的测试报告要对其进行说明,并且推算出其真实的谐波含量应该乘以2。 B、数据测试完后,若测试数据已经完全反映了实际现场可能出现的最大谐波含量,如下图: 将测试的0min----30min的数据计算出来,如上图是0min----2min,其THDA (平均畸变率)为9.4%,Arms为1.119KA,那么其计算的谐波含量为105.186A,0min----30min的数据全部计算完后,取出最大值既是我们需要的最大谐波含量,那么选取1台100A的设备即可满足谐波补偿要求。 无功功率补偿计算: A、咨询现场工程人员,或者调用其原始功率因数数据,因为功率因数是考核指标,主要咨询两个问题,一是功率因数长期基本上是多少,二是在此功率因数时长期负载电流I多大,通过公式计算出P的值,然后计算出需要补偿的无功功率,无功功率计算公式为,——对应cosφ前的正切值,——对应cosφ后的正切值。 B、数据测试完后,若测试数据已经完全反映了实际现场可能出现的最大无功补偿量,如下图所示: 将测试的0min----30min的数据计算出来,如上图是0min----2min,其平均功率为P=140KW,补偿前功率因数cosφ前=0.554,若补偿后要求功率因数不低于cosφ后=0.90,那么根据公式其计算的无功补偿容量为142.66KVAR,0min----30min的数据全部计算完后,取出最大值既是我们需要的最大无功补偿容量,那么选取3台100A的设备即可满足谐波补偿要求。

电能公式和电能质量计算公式da全

电能公式和电能质量计算公式大全 电能公式 电能公式有W=Pt,W=UIt,(电能=电功率x时间) 有时也可用W=U^2t/R=I^2Rt 1度=1千瓦时=3.6*10^6焦P:电功率 W:电功 U:电压 I:电流 R:电阻 T:时间 电能质量计算公式大全 1.瞬时有效值: 刷新时间1s。

(1)分相电压、电流、频率的有效值 获得电压有效值的基本测量时间窗口应为10周波。 ①电压计算公式: 相电压有效值,式中的是电压离散采样的序列值(为A、B、C相)。 ②电流计算公式: 相电流有效值,式中的是电流离散采样的序列值(为A、B、C相)。 ③频率计算: 测量电网基波频率,每次取1s、3s或10s间隔内计到得整数周期与整数周期累计时间之比(和1s、3s或10s时钟重叠的单个周期应丢弃)。测量时间间隔不能重叠,每1s、3s或10s间隔应在1s、3s或10s时钟开始时计。 (2)有功功率、无功功率、视在功率(分相及合相)

有功功率:功率在一个周期内的平均值叫做有功功率,它是指在电路中电阻部分所消耗的功率,以字母P表示,单位瓦特(W)。 计算公式: 相平均有功功率记为,式中和分别是电压电流离散采样的序列值(为A、B、C相)。 多相电路中的有功功率:各单相电路中有功功率之和。 相视在功率 单相电路的视在功率:电压有效值与电流有效值的乘积,单位伏安(VA)或千伏安(kVA)。 多相电路中的视在功率:各单相电路中视在功率之和。 相功率因数 电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数,用符号cosΦ表示,在数值上,功率因数是有功功率和视在功率的比值,即cosΦ=P/S

谐波含量等计算公式

谐拨含量: 借助傅立叶级数分解法........ 求出每周波内各次谐拨含量。 按公式(2),计算每周波电压有效值j u 。 ∑== n i i j u n u 121 a) 总谐波含量: 总谐波含量的百分数= %100)()()1(2)1(2?-j j j u u u ,)1(j u ——波形中的基波含量。 b) 单次谐波含量=)50~2(%,100)1() (=?k u u j k j 偏离系数: 求出每周波的基波电压)1(j u ,并在其周波各采样点上将采样点上,将采样点上采样电压与其对应点的基波电压进行比较,取其最大偏差值,则偏差系数=%100)1(??j j u u 。 uj ?——每周波各采样点上采样电压与其对应点的基波电压之间的最大偏差值 )1(jp u ——每周波基波电压的峰值 对数个周波的偏离系数进行比较,取其最大值。 电压调制: 测取稳态时各周波的正负半波连续最大的三点电压采样值,按抛物线 插值法求出其峰值,至少采集一秒钟,共采集N 个周波。 按下述规定求取调制参数值: 电压调制参数的测试,应在电压波形的正负半波中进行,取其最大值。 电压调制量为至少一秒钟(N 个周波)同向峰值的最大与最小之差。 电压调制量=min max ][][jp jp u u - max ][jp u ——N 周波中同向峰值电压最大值 min ][jp u ——N 周波中同向峰值电压最小值

波峰系数: 每波电压有效值u ,以同一周波内连续最大的三个电压采样值,按抛物线插值法......求出其峰值电压jp u ,按公式(6)计算其波峰系数:j jp u u F = ,jp u ——每周波的峰值电压。 ∑==m j j u m u 1 21 ∑==n i i j u n u 1 21 u ——平均电压有效值 j ——采样周波数(100,~1≥=m m j ) j u ——每周波电压有效值 i ——每周波采样点数(50,~1≥=n n i ) i u ——每点电压瞬时值

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,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 (1)什么是基波? 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50 Hz,所以 2 基波是50 Hz。 (2)什么是谐波? 电力网络中除基波(50 Hz)外,任一周期性的电压或电流信号,其频率高于基波(50 Hz)的,称为谐波。 电网或电路中,电压产生的谐波为电压谐波; 电流产生的谐波为电流谐波。 (3)谐波有几种? 整数谐波:指频率为整数(跃1)倍基波频率的谐波,即2、3、4、5、6、7、8、9、10 等次谐波。 偶次谐波:指频率为圆、源、6、8、10 等偶数倍基波频率的谐波。 奇次谐波:指频率为3、5、7、9、11 等奇数倍基波频率的谐波。 正序谐波:谐波次数为3k+1(k 为正整数)即4、7、10等次谐波。 负序谐波:谐波次数为3k-1(k 为正整数)即2、5、8等次谐波。 零序谐波:指频率为3的整数倍基波频率的谐波,例如3、6、9、12、15 次谐次。 高频谐波:指频率为圆耀怨kHz的谐波。 (4)谐波频率如何计算? 谐波频率越谐波次数伊基波频率例:缘次谐波频率为缘伊缘园Hz越圆缘园Hz,苑次谐波频率为7伊50 Hz越猿 3 缘园Hz等。 (5)哪些设备或电路容易产生谐波? 1)非线性负载,例二极管整流电路(AC/DC)。 2)三相电压或电流不对称性负载。 3)逆变电路(DC/AC)。 4)UPS 电源(PC 机用),EPS 电源(大功率动力用),即不间断电源。 5)晶闸管调压装置或调速电路。 6)电镀设备。 7)电弧炉、矿热炉、锰矿炉、磷矿炉、电石炉、硅铁炉。 8)电解槽。 9)电焊机(弧焊、缝焊、点焊、碰焊、对焊)。 10)电池充电机。 11)变频器(低压或高压变频器)。 12)脉幅调制(PAM)调压电路或者是脉宽调制(PWM)调频电路。 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

三相桥式整流电路中谐波电流的计算新方法

三相桥式整流电路中谐波电流的计算新方法 李槐树李朗如 摘要提出了一种实用的新方法来计算三相桥式整流器所产生的谐波电流。本方法考虑了交流侧电抗及电网中存在的谐波电压,导出了交直流两侧谐波电流的计算公式。计算与实测结果表明,本方法准确实用。 关键词:三相桥式整流器波形畸变谐波电流谐波电压计算 A New Method to Calculate Harmonic Currents in A Three-Phase Bridge Rectifier Li Huaishu Li Langru (Huazhong University of Science and Technology 430074 China) Abstract This paper presents a new method to calculate the harmonic currents on both DC and AC sides in a three-phase bridge rectifier operating under pre-existing voltage distortion.The proposed method,which takes into account the AC side reactances and harmonic voltages already existing in AC network,gives out the calculating equations of DC and AC sides harmonic currents.Some practical rectifier circuits are calculated and carefully tested.The calculated results show that the proposed method is more accurate and more practical. Keywords:Three-phase bridge rectifier Voltage distortion Harmonic current Harmonic voltage Calculation 1 引言 电力系统中三相桥式整流器的使用极为广泛,由此引起的谐波电流也成了人们日益关注的问题。安置滤波器是减小谐波电流的有效措施,然而多数滤波器的设计要求对整流器所产生的谐波电流进行计算。计算结果愈准确,所设计的滤波器的效果也就愈佳。 通过对整流电路的分析而精确地计算谐波电流往往比较困难,时间仿真有时可以获得较为准确的结果,但需要复杂的仿真程序。所以在一定的假设条件下,近似地估算谐波电流成了工程技术人员普遍采用的方法。文献[3]对几种近似方法所产生的误差作了比较性研究,文献[4,5]中所提出的近似方法,提高了计算的准确性,但仅与仿真结果作了比较。而且各种近似方法均假设交流电网中的电压波形为标准正弦的。然而实际电网中,由于非线性负载的大量使用,会含有不可忽视的高次谐波电压。 本文对接入电压波形畸变的电网中的三相桥式整流电路进行了分析,提出了一近似方法来计算其交直流两侧的谐波电流。对实际整流电路在接入电压波形畸变率不同的电网时所产生的谐波电流进行了计算,

电机常用计算公式和说明

电机电流计算: 对于交流电三相四线供电而言,线电压是380,相电压是220,线电压是根号3相电压 对于电动机而言一个绕组的电压就是相电压,导线的电压是线电压(指A相 B相 C相之间的电压,一个绕组的电流就是相电流,导线的电流是线电流 当电机星接时:线电流=相电流;线电压=根号3相电压。三个绕组的尾线相连接,电势为零,所以绕组的电压是220伏 当电机角接时:线电流=根号3相电流;线电压=相电压。绕组是直接接380的,导线的电流是两个绕组电流的矢量之和 功率计算公式 p=根号三UI乘功率因数是对的 用一个钳式电流表卡在A B C任意一个线上测到都是线电流 极对数与扭矩的关系 n=60f/p n: 电机转速 60: 60秒 f: 我国电流采用50Hz p: 电机极对数 1对极对数电机转速:3000转/分;2对极对数电机转速:60×50/2=1500转/分在输出功率不变的情况下,电机的极对数越多,电机的转速就越低,但它的扭矩就越大。所以在选用电机时,考虑负载需要多大的起动扭距。 异步电机的转速n=(60f/p)×(1-s),主要与频率和极数有关。 直流电机的转速与极数无关,他的转速主要与电枢的电压、磁通量、及电机的结构有关。n=(电机电压-电枢电流*电枢电阻)/(电机结构常数*磁通)。 扭矩公式 T=9550*P输出功率/N转速 导线电阻计算公式: 铜线的电阻率ρ=0.0172, R=ρ×L/S (L=导线长度,单位:米,S=导线截面,单位:m㎡) 磁通量的计算公式: B为磁感应强度,S为面积。已知高斯磁场定律为:Φ=BS 磁场强度的计算公式:H = N × I / Le 式中:H为磁场强度,单位为A/m;N为励磁线圈的匝数;I为励磁电流(测量值),单位位A;Le为测试样品的有效磁路长度,单位为m。 磁感应强度计算公式:B = Φ / (N × Ae)B=F/IL u磁导率 pi=3.14 B=uI/2R 式中:B为磁感应强度,单位为Wb/m^2;Φ为感应磁通(测量值),单位为Wb;N为感应线圈的匝数;Ae为测试样品的有效截面积,单位为m^2。 感应电动势 1)E=nΔΦ/Δt(普适公式){法拉第电磁感应定律,E:感应电动势(V),n:感应线圈匝数,ΔΦ/Δt:磁通量的变化率} 磁通量变化率=磁通量变化量/时间磁通量变化量=变化后的磁通量-变化前的磁通量 2)E=BLV垂(切割磁感线运动){L:有效长度(m)} 3)Em=nBSω(交流发电机最大的感应电动势){Em:感应电动势峰值} 4)E=BL2ω/2(导体一端固定以ω旋转切割){ω:角速度(rad/s),V:速度(m/s)}

电机电流计算方法

各种电机额定电流的计算 1、电机电流计算: 对于交流电三相四线供电而言,线电压是380,相电压是220,线电压是根号3相电压 对于电动机而言一个绕组的电压就是相电压,导线的电压是线电压(指A相 B相 C相之间的电压,一个绕组的电流就是相电流,导线的电流是线电流 当电机星接时:线电流=相电流;线电压=根号3相电压。 三个绕组的尾线相连接,电势为零,所以绕组的电压是220伏 当电机角接时:线电流=根号3相电流;线电压=相电压。 绕组是直接接380的,导线的电流是两个绕组电流的矢量之和 功率计算公式 p=根号三UI乘功率因数 是对的 用一个钳式电流表卡在A B C任意一个线上测到都是线电流 三相的计算公式: P=1.732×U×I×cosφ (功率因数:阻性负载=1,感性负载≈0.7~0.85之间,P=功率:W)单相的计算公式: P=U×I×cosφ 空开选择应根据负载电流,空开容量比负载电流大20~30%附近。 啊,公式是通用的: P=1.732×IU×功率因数×效率(三相的) 单相的不乘1.732(根号3) 空开的选择一般选总体额定电流的1.2-1.5倍即可。 经验公式为: 380V电压,每千瓦2A, 660V电压,每千瓦1.2A, 3000V电压,4千瓦1A, 6000V电压,8千瓦1A。 3KW以上,电流=2*功率;3KW及以下电流=2.5*功率 2功率因数(用有功电量除以无功电量,求反正切值后再求正弦值) 功率因数cosΦ=cosarctg(无功电量/有功电量)

视在功率S 有功功率P 无功功率Q 功率因数cos@(符号打不出来用@代替一下) 视在功率S=(有功功率P的平方+无功功率Q 的平方) 再开平方 而功率因数cos@=有功功率P/视在功率S 3、求有功功率、无功功率、功率因数的计算公式,请详细说明下。(变压器为单相变压器) 另外无功功率的降低会使有功功率也降低么?反之无功功率的升高也会使有功功率升高么? 答:有功功率=I*U*cosφ 即额定电压乘额定电流再乘功率因数 单位为瓦或千瓦 无功功率=I*U*sinφ,单位为乏或千乏. I*U 为容量,单位为伏安或千伏安. 无功功率降低或升高时,有功功率不变.但无功功率降低时,电流要降低,线路损耗降低,反之,线路损耗要升高. 4、什么叫无功功率?为什么叫无功?无功是什么意思? 答:无功功率与功率因数 许多用电设备均是根据电磁感应原理工作的,如配电变压器、电动机等,它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率,因此,所谓的"无功"并不是"无用"的电功率,只不过它的功率并不转化为机械能、热能而已;因此在供用电系统中除了需要有功电源外,还需要无功电源,两者缺一不可。无功功率单位为乏(Var)。 许多用电设备均是根据电磁感应原理工作的,如配电变压器、电动机等,它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率,因此,所谓的"无功"并不是"无用"的电功率,只不过它的功率并不转化为机械能、热能而已;因此在供用电系统中除了需要有功电源外,还需要无功电源,两者缺一不可。

高频开关电源谐波测试数据及计算方法--浙江大学报告

浙江大学电气工程学院 谐波测试报告浙江华友电子有限公司 2010-08-30

1监测背景 浙江华友电子有限公司地处浙、皖、赣三省七县交界处的开化县,成立于2004年11月,主要生产Ф63.5—200mmCZ单晶硅和Ф63.5—200mm单晶硅片等;公司原有的单晶炉电源由苏州盈科公司生产,安装有滤波设备。近期又新引进北京动力源科技有限公司制造的新型单晶炉电源。华友公司的测量数据初步结果显示,动力源生产的单晶炉电源和传统的单晶炉电源相比更加节能,但存在谐波不符合国家标准的可能性。 图 1.1华友电子有限公司测量时用电简图 测量时的用电简图如图 1.1所示。测量点所在的华友专变由两台1250KV A的变压器并联,共有24台单晶炉。其中22台单晶炉的电源由盈科公司制造,无源滤波器自动运行。两 台单晶炉电源由动力源生产,无滤波装置。 为了考查动力源公司生产的单晶炉电源工作时产生的谐波对电网的影响,故监测点选择在其中一台正在工作中的单晶炉电源计量柜,单晶炉采用三相四线制供电,监测A、B、C 三相的相电压和相电流。监测过程中,单晶炉经过了引晶、放肩、等径、高温回炉、收尾等工作状态。

2 监测仪器及监测设置 2.1 监测仪器 监测仪器采用日本富士电机公司开发的新型电能计测终端PowerSATELITE Ⅱ进行测量记录采样数据,可以对三相电压/电流进行监测,利用相关对监测数据进行综合分析。该设备带有LAN ,所以可以和各种带有网络的设备相连,实现远距离操作、监视和数据采集。 图 2.1 PSⅡ的外观 功能介绍: 采用32位浮点处理器和16A/D 转换器,可以进行交流电量的测量,按最大采样频率4860Hz 进行交流数据的采样,能够计算、记录有效值等各种信息。可以同时测量能量和记录波形。 具有GPS 电波的时间同步功能,在不同地点安装的终端也能记录同一时刻的信息,避免故障信号在网络传播中的时延。 除了传统的RS-485接口和RS-232接口,该装置提供了10BASE-T 接口,可以利用以太网组成测量网络。通过终端间的网络连接,可实现测量状态监视、各种设定值变更、波形记录的触发同步等功能。 提供CF 卡插槽,使得数据存储量大大增加(可达2GByte )。 提供工作站的数据收集管理软件,及数据分析软件。 典型接线如图 2.2所示。 侧面 正面

谐波电能计算技术

一、谐波对电能计量的影响 近年来, 随着工业的发展和科技的进步, 电力系统中接入了越来越多的大容量电力设备、整流换流设备及其它非线性负荷, 这使得电力系统电压电流波形发生严重畸变。其原理是当正弦基波电压(假设电源阻抗为零) 施加于非线性负荷时, 负荷吸收的电流与施加的电压波形不同, 于是发生了畸变。畸变的电流影响电流回路中的其它电力设备和负荷, 这些设备或负荷从电力系统中吸收的畸变电流可以分解成基波和一系列的谐波电流分量。系统中的高次谐波对仪用电压互感器和电流互感器准确进行一二次侧变换造成一定影响, 即二次侧输出的波形不能严格地和一次侧输入的波形符合从而造成误差。另外, 由于目前系统中的电能计量装置大多数还是利用电磁感应式原理的电能表, 在这种原理下设计的电能表是按基波情况考虑的, 通过电磁感应元件来驱动机械计数装置, 把电量值记录下来。电网中谐波的存在,使得电压电流波形发生畸变, 但感应式电能表的铁磁元件是非线性的, 磁通并不能相应地线性变化, 即感应式电能表只有同频率的, 电压和电流产生的磁通之间相互作用才能产生转矩,畸变的波形通过电磁元件之后, 磁通不能随波形对应变化, 导致转矩不能与平均功率成正比而产生误差, 从而影响电能表的测量精度。 (1)谐波对仪用互感器准确度的影响 谐波对电能计量的影响首先体现在仪用互感器上, 这是因为电能计量是针对经过电压互感器和电流互感器转换的弱信号进行的, 如果在转换过程中, 被计量的电信号波形发生了变化, 那么下一步的计量再准确也失去意义。系统中高次谐波的存在, 要求仪用互感器具有理想的频率特性, 即变比恒定, 不随频率的改变而改变。目前系统中应用的电磁式电流或电压互感器原来只用于对基波电压和基波电流的测量, 这些互感器对于工频下的工作特性和测量误差已被确定, 其变比误差和角误差能满足工程的要求, 但如果用测量基波的互感器测量谐波, 随着谐波频率的升高, 互感器受漏阻抗和涡流的影响也越来越大, 这时, 互感器对谐波信号的变换过程中误差也要增大, 从而降低了互感器的测量精度。 (2)谐波对感应式电能表计量的影响 感应式电能表是靠电磁感应来产生转动力矩的,电能表工作时,电压线圈的电流所产生的磁通分为两部分,一部分是穿过铝盘并由回磁板构成回路的工作磁通, 另一部分是不穿过铝盘而由左右铁轭构成回路的非工作磁通。而电流线圈所产生的磁通,两次穿过铝盘,并通过电流组件铁芯构成回路。由于电压线圈和电流线圈产生的交变磁通,在不同位置穿过铝盘,并在铝盘的不同位置感应出电流(涡流) ,此涡流与磁场相互作用便产生推动铝盘转动的力矩,铝盘转动与负载有功功率成正比。电磁感应式电能表的设计只按基波考虑,由谐波和基波叠加而成的电压、电流波形发生畸变。从而导致感应式电能表的误差频率特性曲线呈迅速下降趋势, 因此在电能计量中, 不管是以全能量为计量标准还是以基波能量为计量标准, 当谐波含量较大时对感应式电能表的电能计量将会产生较大的影响。 (3)对电子式电能表的计量影响 和感应式电能表相比, 电子式电能表的计量误差受频率变化影响相对较小, 而以基波能量为计量标准时, 电子式电能表的计量误差比感应式电能表的计量误差还要大, 这是由于它的制造原理决定的,关键在于它的采样方式: A/ D 采样→乘法器→中央处理器→显示与输出, 它是以正弦50 Hz 在不超过国标的情况实施采样和计算的。依据JJG 596—1999《电子式电能表检定规程》,电子式电能表电流、电压正弦波形失真度要求,当有多次谐波超过表1 限度介入时, 将导致波形

谐波电流含量的估算以及有源电力滤波器的应用

谐波电流含量的估算以及有源电力滤波器的应用 安科瑞杨澜 1、谐波电流估算 对于已投运配电网的谐波治理工程,可通过电能质量现场测试,得到配电系统进线和较大容量非线性用电设备的谐波电流发生量以及频谱分布。对于新建项目,设计阶段电气设计人员不能直接获得

荷率取值0.7,I THD 建议取值为25%,代入公式可得3.30625.025.014.037.012502=?+???= H I (A),建 议选择300A 的有源滤波器进行谐波治理。2、有源电力滤波器 ANAPF 系列有源电力滤波器并联在含谐波负载的低压配电系统中,能够对动态变化的谐波电流进行快速实时的跟踪和补偿。其原理为:ANAPF 系列有源电力滤波器通过CT 采集系统谐波电流,经控制器快速计算并提取各次谐波电流的含量,产生谐波电流指令,通过功率执行器件产生与谐波电流幅值相等方向相反的补偿电流,并注入电力系统中,从而抵消非线性负载所产生的谐波电流。

3、应用场所 工业领域港口码头商业中心城市轨道交通医院行业冶金行业 城市轨道交通存在大量荧光灯、UPS电源、变频器及软启动装置,均会产生大量谐波,使得电力系统正弦波畸变,电能质量降低。谐波进行综合治理,给交通安全、顺畅带来保障。 医院行业主要是核磁共振机、CT机等设备会产生大量谐波,大量先进医疗设备对供电电源的谐波质量要求非常高,如果不进行治理,很可能造成检测数据误差大,设备之间干扰不能正常工作,造成严重的医疗事故。谐波治理后,降低了用电隐患。 冶金行业中大量使用了电弧炉、加热炉、轧机等,这些负载不仅容量大,而且大部分为感性负荷,在不使用无功补偿装置的情况下,功率因数极低,且产生大量畸变的谐波,严重危害电力系统的安全运行和电气设备安全经济地运行。 体育馆、演播中心这类场所,主要就是大量舞台灯光、LED屏幕、高杆灯等设备产生谐波。使得 电能质量变差,及时进行谐波治理可保障设备本身的使用效果,给用电带来保障。

电能公式大全

·电能公式和电能质量计算公式大全 电能公式和电能质量计算公式大全电能公式 电能公式有W=Pt,W=UIt,(电能=电功率x时间) 有时也可用W=U^2t/R=I^2Rt 1度=1千瓦时=3.6*10^6焦P:电功率W:电功U:电压I:电流R:电阻T:时间 电能质量计算公式大全 1. 瞬时有效值: 刷新时间1s. (1) 分相电压、电流、频率的有效值 获得电压有效值的基本测量时间窗口应为10周波. ① 电压计算公式: 相电压有效值,式中的是电压离散采样的序列值(为A、B、C相). ② 电流计算公式: 相电流有效值,式中的是电流离散采样的序列值(为A、B、C相). ③ 频率计算:

测量电网基波频率,每次取1s、3s或10s间隔内计到得整数周期与整数周期累计时间之比(和1s、3s或10s时钟重叠的单个周期应丢弃).测量时间间隔不能重叠,每1s、3s或10s间隔应在1s、3s或10s时钟开始时计. (2) 有功功率、无功功率、视在功率(分相及合相) 有功功率:功率在一个周期内的平均值叫做有功功率,它是指在电路中电阻部分所消耗的功率,以字母P表示,单位瓦特(W). 计算公式: 相平均有功功率记为,式中和分别是电压电流离散采样的序列值(为A、B、C相). 多相电路中的有功功率:各单相电路中有功功率之和. 相视在功率 单相电路的视在功率:电压有效值与电流有效值的乘积,单位伏安(VA)或千伏安(kVA). 多相电路中的视在功率:各单相电路中视在功率之和. 相功率因数 电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数,用符号cosΦ表示,在数值上,功率因数是有功功率和视在功率的比值,即cosΦ=P/S 计算公式:

谐波治理措施及谐波电流计算的经验公式

谐波治理措施及谐波电流计算的经验公式 摘要:文章通过分析谐波产生的原因,引出了适用于火电发电厂消除谐波危害的有效措施,即有源电力滤波器(apf),并且提出了计算谐波电流的经验公式,使得apf的选择更加合理,从而更有效地减小谐波的危害。 abstract: this article leads to effective measure for eliminating harm of harmonics from thermal power plant which is active power filter (apf) by analyzing how harmonics are produced. and, this article provides emprical formula which makes choice for apf more reasonable, accordingly reduces harm of harmonics. 关键词:谐波;有源电力滤波器(apf);谐波电流 key words: harmonics;active power filter (apf);harmonic current 中图分类号:th132.43 文献标识码:a 文章编号:1006-4311(2013)11-0026-02 0 引言 谐波是现代电子的副产品,当大量个人计算机(单相负荷)、ups、变频设备或能够将交流转换成直流的电子设备使用时,就产生了大量谐波。随着现代科学技术的不断发展,和国家节能减排工作的深入推进,火力发电厂的厂用电设备越来越多的用到变频装置,且单机容量较大,这类非线性负载会产生大量谐波电流,并进入厂用电

谐波计算方法

谐波检测的应用与发展 电力是现代人类社会生产与生活不可缺少的一种主要能源形式。随着电力电子装置的应用日益广泛,电能得到了更加充分的利用。但电力电子装置带来的谐波问题对电力系统安全、稳定、经济运行构成潜在威胁,给周围电气环境带来了极大影响。谐波被认为是电网的一大公害,对电力系统谐波问题的研究已被人们逐渐重视。谐波问题涉及面很广,包括对畸变波形的分析方法、谐波源分析、电网谐波潮流计算、谐波补偿和抑制、谐波限制标准以及谐波测量及在谐波情况下对各种电气量的检测方法等。 谐波检测是谐波问题中的一个重要分支,对抑制谐波有着重要的指导作用,对谐波的分析和测量是电力系统分析和控制中的一项重要工作,是对继电保护、判断故障点和故障类型等工作的重要前提。准确、实时的检测出电网中瞬态变化的畸变电流、电压,是众多国内外学者致力研究的目标。 常规的谐波测量方法主要有:模拟带通或带阻滤波器测量谐波;基于傅里叶变换的谐波测量;基于瞬时无功功率的谐波测量。 但是,各种基本方法在实际运用中均有不同程度局限及缺点。针对这一问题,在以上各种方法基础上的拓展和改进方法应运而生,本文着重介绍近几年来的一些新兴的谐波测量方法。

改进的傅里叶变换方法 傅里叶变换是检测谐波的常用方法,用于检测基波和整数次谐波。但是傅里叶变换会产生频谱混叠、频谱泄漏和栅栏效应。怎样减小这些影响是研究的主要任务,通过加适当的窗函数,选择适当的采样频率,或进行插值,尽量将上述影响减到最小。 延长周期法[1]是在补零法的基础上,把在一个采样周期内采到的N个点扩展任何整数倍。他的表达式为: 与传统的补零法相比,既简化了步骤,又可以获得同样准确或更准确的频谱图。在达到同样的0.973 5分辨率情况下,测量起来步骤更简洁,而且频谱图更准确。 基于Hanning窗的插值FFT算法[2]基于Hanning窗的电网谐波幅值、频率和相位的显示计算公式: 仿真结果证明,应用上述分析结果,电网谐波幅度、频率和相位的估计达到了预期的分析精度。其中,频率分析精度可控制在0.0 1%以内,幅值分析精度可在0.5%以内,相位估计精度可达5%。而且随着采样长度的增加,估计精度还可进一步提高。本算法的不足之处是分析窗的宽度一般要达十几个信号周期,参数估计的实时性不够理想。另外,当信号中包含噪声时,如何提高参数估计准确度和精度还值得做进一步的研究。

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