谐波补偿改造方案
谐波治理及无功补偿方案
谐波治理及无功补偿方案谐波治理及无功补偿方案随着现代电力系统的快速发展和应用，电力质量问题日益凸显。
其中一个主要问题就是谐波污染，谐波污染会对电力系统产生极大的危害，如烧毁电器设备、造成供电失灵等。
为了有效解决谐波污染问题，可以采用谐波治理及无功补偿方案。
一、谐波治理1.谐波发生的原因谐波是指电源产生的不同于基波频率的信号，其会把电力系统中的电压和电流形成很多波峰，属于高频电流。
2.谐波的产生谐波的形成，主要是由非线性负载所引起（例如变频器、电子电路等），这些负载会对输电线路上传输的电能进行畸变，导致电力系统中产生多余的波形。
3.谐波的危害谐波的危害十分显著，其主要表现为电力系统中的电器设备可能会受到烧毁的风险，从而引发一系列的安全事故和设备故障。
4.谐波治理方案（1）滤波器法：通过在负载侧增加合适的滤波器，可以去除输出信号中的高频波形，让电力系统中的电路保持基波同步。
（2）减小非线性负载法：由于非线性负载是谐波形成的主要原因，因此可以通过减少或替换负载器件，从而降低谐波的产生。
（3）提高系统阻抗法：当系统的阻抗增加时，电源的输出电流会减少，从而谐波的产生会得到一定的减少。
二、无功补偿1.无功补偿的原理无功补偿是一种电力系统中无功功率的调节方法，其通过连接电容器或电感器，来对补偿线路进行补偿，从而实现对无功功率的控制和调节。
2.无功功率的特点无功功率具有波动性和成段性的特点，这是由于电力系统中产生的无功功率主要受到负载方向或回路的变化所影响。
3.无功补偿的作用（1）提高功率因数：在无功补偿的情况下，系统的功率因数会有所提高，从而有效降低负载对电力系统的影响。
（2）降低电网损耗：通过对电路进行无功补偿，可以将电力系统中的无功功率转化为有用的有功功率，从而减少电网的能量损耗。
（3）提高电力系统的稳定性：无功功率的波动会影响电力系统的稳定性，因此，通过无功补偿，可以有效地提高电力系统的稳定性。
4.无功补偿方案（1）串联电容补偿法：通过在电路中增加合适的等效容值，可以将谐波电流从发电端分流到电容器中。
浅谈谐波治理和无功补偿改造
浅谈谐波治理和无功补偿改造[摘要]：随着配电网的电弧炉、整流器、变频器及各电力电子设备的普及和大量应用，电网中的谐波污染也日趋严重。
谐波的产生使电能生产、传输及利用效率变低，还会使设备发热和老化、产生噪音和振动，长时间运行会发生故障和烧毁设备。
本人针对一个谐波污染而无功补偿系统无法投运的企业进行数据测量和故障分析，并提供了两个不同方案，望能给类似的企业一点借鉴。
[关键词]：案例分析；谐波治理；无功补偿；光伏发电影响1、基本情况本地区一个集团企业，配电室设置2台干式变压器，容量2*2500kVA，电压等级10/0.4 kV,低压侧为单母线运行。
由于新安装光伏发电装置，光伏发电新接入1号变0.4kV侧补偿柜后母线端。
目前1号变共有三台补偿柜，总容量为1200kvar,每台柜体容量400kvar,分组为50kvar*8组,且配有7% 的电抗。
现场用电以办公类用电居多，最大用电电流在1600A左右。
光伏未并网前电容柜运行比较正常，功率因数能达到0.90以上，自从低压侧有光伏发电接入系统后，投入多组电容器后电抗器与变压器噪音会增大，且电容器保护熔断器熔断，功率因数也降至0.6左右，长期功率因数不达标而被供电部门罚款。
2、现场数据测量：2.1测量仪器采用进口的电能质量测试仪，2.2主要功能：瞬态过电压: 200 kHz采样;频率1波: 从1个波形进行运算;电压1/2有效值、电流1/2有效值：每隔开半波半的1个波形运算;浪涌、下陷、停电: 电压1/2有效值时检测;冲击电流: 每半波运算电流后的有效值时检测;频率200 ms: 从10个波形·12个波形进行运算;频率10秒:从10秒间的波形进行运算;电压波形峰值，电流波形峰值;电压，电流，有功功率，视在功率，无功功率，有功电能，视在电能，无功电能，电费，功率因数，位移功率因数，电压不平衡率，电流不平衡率;电压波峰因数，电流波峰因数;谐波/相位角(电压/电流), 谐波功率: 第0次～50次;谐波电压电流相位差: 第1次～50次;总谐波畸变率(电压/电流);间谐波(电压/电流): 第0.5次～49.5次;2.3测量点：1号变0.4kV低压进线总柜侧（光伏并网时）2.4数据对比2.5数据分析：伏并网前，系统的功率因数及电流电压畸变率都只超过国标允许值很小值，功率因数为0.9以上也达标；电容柜运行基本良好，光伏并网后系统电压畸变率为7%左右，已超过国标（GB/T14549-93）允许值5%。
谐波电压补偿方案
谐波电压补偿方案引言现代工业中广泛使用的非线性负载设备（如电力电子设备、变频器、电弧炉等）会引入谐波电压，对电网稳定性和其他设备造成严重影响。
为了解决这个问题，谐波电压补偿方案应运而生。
本文将介绍谐波电压的基本概念、产生原因以及常见的谐波电压补偿方案。
谐波电压的基本概念和产生原因在交流电网中，电压和电流存在周期性的波动。
当波形不再是正弦波时，我们称之为谐波。
谐波电压是由非线性负载所引入的一种特殊波形，通常由奇次谐波和偶次谐波组成。
谐波电压会导致多种问题，如电网电压畸变、设备损坏、功率因数下降等。
谐波电压产生的原因主要有以下几个方面： 1. 非线性负载：非线性负载设备会引入大量谐波电流，从而导致谐波电压的产生。
常见的非线性负载设备包括电力电子设备（如整流器、逆变器）、变频器等。
2. 噪声污染：不合格的电源设备或电源系统可能会引入谐波电压，导致电网电压畸变。
3. 并网电动机：在并网电动机启动或停止时，由于电动机的非线性特性，会引入谐波电压。
谐波电压补偿方案为了减少谐波电压的影响，我们可以采用谐波电压补偿方案。
下面介绍几种常见的谐波电压补偿方案：1. 被动滤波器被动滤波器是一种常见的谐波电压补偿方案。
它通过使用电容器和电感器来过滤掉谐波电流中的谐波成分，从而减少谐波电压的影响。
被动滤波器的优点是成本较低，但需要针对特定的谐波频率进行设计，且对谐波电流变化较为敏感。
2. 主动滤波器主动滤波器是一种通过电子器件（如谐波电流注入器、逆变器等）对谐波进行相位和幅值的调节，从而实现谐波电压的补偿。
主动滤波器可以根据实际情况对谐波进行实时调整，具有较高的补偿精度和可靠性。
然而，主动滤波器的成本相对较高。
3. 直流隔离器直流隔离器是一种将电网与非线性负载设备隔离的谐波电压补偿方案。
它通过在电网和非线性负载设备之间添加一个直流隔离器，使谐波电压无法传播到电网中，从而减少对电网的影响。
直流隔离器需要额外的设备和空间，并且成本较高。
无功补偿及谐波治理工程技术方案
无功补偿及谐波治理工程技术方案无功补偿与谐波治理是电力系统中的两个重要问题。
无功补偿主要解决无功功率的调节问题，谐波治理主要解决电力系统中谐波污染的问题。
本文将就无功补偿及谐波治理工程技术方案进行详细的介绍。
1.电容补偿技术方案电容补偿是通过串联电容来提供无功功率，从而提高功率因数。
该技术方案具有成本低、无功补偿效果好等优点。
适用于对电网无功功率负荷波动较小的场所。
2.静止无功发生器（SVC）技术方案SVC是通过调节阻抗来提供无功功率的一种补偿方式。
它具有响应速度快、补偿效果好等优点。
适用于电网无功功率负荷波动较大的场所。
3.静态同步无功发生器（STATCOM）技术方案STATCOM是通过调整电压来提供无功功率的一种补偿方式。
该技术方案具有响应速度快、无功补偿效果好等优点。
适用于对电压稳定性要求较高的场所。
1.谐波滤波器技术方案谐波滤波器是将发生谐波的电流或电压引入滤波器，通过滤波器的谐波抑制特性将其滤除。
该技术方案具有谐波抑制效果好、性能稳定等优点。
适用于单一谐波频率的场所。
2.谐波变压器技术方案谐波变压器是通过在电力系统中串联谐波补偿变压器来抵消谐波电流。
该技术方案具有谐波抑制效果好、谐波适应性强等优点。
适用于多个谐波频率的场所。
3.主动滤波器技术方案主动滤波器是通过检测谐波电流或电压，并通过逆变器产生反向相位的谐波电流来抵消原有谐波电流。
该技术方案具有谐波抑制效果好、适应性强等优点。
适用于谐波频率较多、波动较大的场所。
综上所述，无功补偿技术方案包括电容补偿技术方案、静止无功发生器技术方案和静态同步无功发生器技术方案。
谐波治理技术方案包括谐波滤波器技术方案、谐波变压器技术方案和主动滤波器技术方案。
根据具体情况选择合适的技术方案，能够有效地解决电力系统中的无功补偿和谐波治理问题，提高电力系统的稳定性和供电质量。
机械制造企业谐波治理与无功补偿综合解决方案
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污 染严重
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选用正确治理谐波补偿方案
选用正确治理谐波补偿方案谐波是电力系统中常见的问题之一，过多的谐波会对电力设备产生一定的影响，如导致设备寿命缩短、损坏等，同时也会对电网稳定性造成一定的影响。
因此，采用正确的治理谐波补偿方案非常重要。
本文将从谐波的来源、治理方法等方面进行介绍，以帮助您选择正确的谐波补偿方案。
谐波的来源谐波的来源主要有以下几种：电源电源是谐波的主要来源之一。
电源中的谐波主要来自于非线性负载（如变频器、电焊机等）产生的谐波电流，这些电流会在电网中传播，引起电网谐波污染。
负载负载也是谐波的主要来源之一。
负载中的谐波主要来自于非线性电阻负载（如电子设备、电磁炉等）产生的谐波电流。
电网电网中的谐波主要来自于上述两种来源，即电源和负载。
谐波的影响谐波的存在会对电力设备产生不良影响，主要表现为以下几点：导致设备温升过高在电源或负载中产生的谐波电流，会引起设备中非线性元件（如电磁线圈、变压器、电容等）中的磁通量震荡，使非线性元件中的涡流和损耗产生一个较大的值。
这种涡流和损耗的产生会导致设备温升过高，进而导致设备寿命缩短和损坏等问题。
影响电能质量能量由电源、负载、电网中传递，其中存在着一定的阻抗和电阻，导致能量传递过程中出现一定的功率损耗，这使得电能质量会受影响，出现一定的电压降、电流降等情况。
影响电网稳定性由于谐波信号具有极强的幅值和周期性，很容易与电网频率和电压模拟，从而对电网稳定性产生影响。
当谐波幅值过大时，会使电网重新调整其工作点，引起电网稳定性的失调。
谐波治理方法针对谐波污染的治理方法主要有以下两种：被动谐波抑制被动谐波抑制技术是一种被动补偿技术，其基本原理是对设备进行单一频率的滤波，以消除设备中产生的谐波，并防止谐波信号进一步扩散到电网上。
被动谐波抑制技术可以采用LC集成技术实现谐波滤波，其优点是技术成熟、构造简单、系统稳定性好，缺点是补偿效果较差，仅能对单一频率的谐波进行一定的抑制。
主动谐波抑制主动谐波抑制技术是一种主动补偿技术，采用高级电子技术，通过合理的系统设计和控制算法，直接输出与谐波大小、相位、频率相反的波形，从而消除电网中产生的谐波。
谐波治理方案7篇
谐波治理方案7篇（经典版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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中频供电系统变频器的谐波补偿及改进方案研究
中频 供 电系统 变 频 器 的谐 波补 偿 及 改 进 方 案研 究
韩 松
（ 美 大 学 信 息 工 程 学 院 ，福 建 厦 门 集 ３ １２ ） ６ ０ １
摘要 ：变频 器是 中频供 电 系统 中的主要 谐 波 源 ，同时 它也 消耗 大量 的无 功功 率． 对 系统 谐 波
Ｏ 引 言
中频 供 电系统 中的变频 器 是一种 典 型的 电力 电子装 置 ，是系 统 中的主要 谐波 源 ，但 同时也 消耗大 量 的无功 功率 ．谐波 使 电能 的生产 、传输 和利 用效 率降 低 ，使 电气设备 过热 、产 生振 动和 噪声 ，并使 其绝 缘老 化 ，使 用 寿命 缩短 ，甚 至发 生故 障或 烧毁 ．现今 各种 电力 电子 装置 成为 公用 电 网中最 主要 的 谐波 源 ，同时大 多数 电力 电子装 置功 率 因数 较 低给 电 网带 来额 外 负担 ，并影 响供 电质量 ． 变频器通 常
第２ ９卷 第 ２期
２１ ０ ０年 ４月
河南理工大学学报 （ 自然 科 学 版 ）
Ｊ ＯＵＲＮＡ Ｆ ＨＥ Ｌ Ｏ ＮＡＮ Ｐ ＹＴ Ｃ ０Ｌ Ｅ ＨＮＩ Ｉ Ｃ ＵＮ ＶＥＲ Ｉ Ｙ （ ＳＴ ＮＡＴ ＡＬ Ｓ Ｉ ＮＣ ＵＲ Ｃ Ｅ Ｅ）
Ｖ １２ Ｎ ． ｏ ９ ． ｏ２
ｌ ｗ ｈａｍ ｏ ｉ ｒ ｅ ｈ ｒ ｃ ｅｉｔｃｂｅｍ ｏｅ ｓ ｉａ ｅｆ ｒｔ ｅ ｒ ｑ ｉｅ ｎ ｓｏ ｄ ｔｉｌａ ｄ ｍｉ ｉ ｇ ｅ ｔｒ ｒｓ ｓ ｏ ｒ ｎ ｃ ｏ ｄ ｒｃ ａ ａ ｔｒｓｉ ｒ ｕ ｔｂｌ ｏ ｈ ｅ ｕ ｒ ｍｅ ｔ ｆｉ ｕｓｒａ ｎ ｎ ｎ ｎｅ ｐ ｉｅ ．Ａｔ ｎ
ｒ ｔ ｄ ｌ ａ ｐ ｒ ｔｎ ｏ ｄｔｏ ｓ ａ ｓ ｌ ｒｉ ｐ ｔｃ ｒｅ ｔｈ ｒ ｎ ｃ ｋ ｓ ｐ ｗｅ ａ ｔｒｅ ｅ ｉｈ ｒＳ ｈ ｔｔ ｅ ａｅ ｏ ｄ ｏ ｅ ａｉ ｇ ｃ ｎ ｉ ｎ ， ｍａｌ ｎ ｕ ｕ ｒ ｎ ａ ｍｏ ｉｓ ｍａ ｅ ｏ ｒ ｆｃｏ ｖ ｎ ｈ ｇ ｅ Ｏ ｔ ａ ｈ ｉ ｅ
谐波集中补偿和就地补偿公式
谐波集中补偿和就地补偿公式好的，以下是为您生成的文章：在我们探讨谐波集中补偿和就地补偿公式之前，我先跟您唠唠我曾经的一段经历。
那是在一个老旧的工厂里，机器设备成天嗡嗡作响。
有一天，厂里的电路突然出了问题，灯光闪烁不定，设备运行也变得极不稳定。
这可把大家急坏了，老板赶紧召集了我们这些懂点电气知识的人来想办法。
经过一番检查，发现是谐波问题在作祟。
这就引出了我们今天要说的谐波补偿。
谐波集中补偿，简单来说，就是在电力系统的某个集中点对谐波进行补偿。
它的公式就像是一个神秘的密码，等着我们去解读。
比如说，集中补偿容量的计算公式 QC = P（tanφ1 - tanφ2），这里面的 P 是需要补偿的有功功率，tanφ1 是补偿前的功率因数角的正切值，tanφ2 是补偿后的功率因数角的正切值。
这个公式看起来有点复杂，但其实就是在计算我们需要补偿多少容量才能让电力系统变得稳定和谐。
再来说说就地补偿。
就地补偿就像是给每个“调皮”的设备单独上了一堂教育课，让它们乖乖听话。
它的公式也有自己的特点。
比如对于单个用电设备的无功补偿容量计算，Qc = √3UnIoXC，其中 Un 是设备的额定电压，Io 是设备空载电流，XC 是电容器的容抗。
想象一下，谐波就像是一群调皮捣蛋的孩子，在电力系统里乱跑乱撞，搞得系统不得安宁。
而谐波集中补偿呢，就像是一位严厉的班主任，把所有调皮的孩子集中到一起进行教育；就地补偿则像是每个孩子的家长，针对自己孩子的问题进行单独辅导。
在实际应用中，选择谐波集中补偿还是就地补偿，这可不能马虎。
如果整个系统的谐波问题比较普遍，而且有一个比较合适的集中补偿点，那集中补偿可能是个不错的选择。
但要是某些特定的设备谐波问题特别突出，这时候就地补偿就能发挥大作用了。
还记得之前那个老旧工厂吗？经过我们仔细分析，发现有些设备的谐波问题特别严重，于是我们给这些设备安装了就地补偿装置。
而对于整个系统，我们也在配电室设置了集中补偿设备。
选用正确治理谐波补偿方案
（ ｒ ｈ ｎ ｎ ａ ｎ ｉｅ ｒ ｇＤｅ ｉｎ＆ Ｒ ｓ ａ ｃ ｓｉ ｔ Ｔａｊｎ３ ０ ７ ． ｈｎ ． １ Ｎｏ ｔ Ｃ ｉａＭｕ ￣ ｌ ｇｎ ｅ ｉ ｓ ｈ Ｅ ｎ ｇ ｅ ｅ ｒｈＩ ｔ ｕｅ ｉ ｎｉ ０ ０ ４ Ｃ ｉａ ｎ ｔ ，
置 和 直 流 传 动 装 置 ， 这 些 装 置 都 是 利 用 电 力 半 导 体
子设备 的应用 ，在大 量消 耗无功 功率 的 同时还会产
摘 要 ： 为 了解决 电网谐波对低 压无功补偿装 置的危害 ，提 出了有源滤波 、无源滤波 以及创 新式
三种 不同的治理谐 波补偿方案 ，并 比较 了三种方案 的节 能效果 ，结果表 明，第三种 方案是相 当节 能的。
不 同 的 谐 波 治 理 方 案 的 应 用 场 合 以及 治理 效 果 不 尽 相 同 ，所 需 要 的 费 用 差 异 也 较 大 ，所 以 ，必 须 根 据 配 电 系统 的 实 际 情 况 ， 合 理 选 择 投 资 少 、治 理 效 果 好 的 方 案 。 关 键 词 ： 无 功补 偿 ；谐 波 ；滤 波 方 式 ；节 能
效 办 法 。 但 随着 科 学 技 术 的 不 断 进 步 ， 一 些 新 型 电
工矿 企业供 配 电系统 中的高 次谐波 除来 自外 部
电网 （ 为背景 谐波 ， 以电压 的形 式存在 ） 称 ，谐波 产
生的主 要原 因是 由于 非线性 负载所 致 ，如市政给 排
水 工程 中拖动 风机 、水泵 以及 搅拌 器 的交流变频 装
Ｋｅ ｒ ： ｅ ｃ ｉ ｅｐ ｗｅ ｏ ｙ ｗｏ ｄｓ ｒ ａ ｔｖ ｏ ｒ ｍｐ ｎｓ ｔｏ ｈ ｒ ｎ ｃ ｆｔｅ ｐ ； ｎ ｒ ｙ ｃ ｎ ｅ ｖ ｔｏ ｃ ｅ ａ ｉ ｎ； ａ ｍｏ ｉ ； ｔ ｒｔ ｅ ｅ ｅ ｇ ｏ ｓ ｒ ａ ｉ ｎ ｉ ｙ
1450轧机谐波无功补偿改造方案的应用
２ ４・
梅 山科 技
２１ ０ １年第 ２期
１５ ４ ０轧机 谐波 无功补 偿 改造 方案 的应 用
杨福存 景 英 霞
（ 山公 司冷 轧板有 限公 司 南京 ２ ｌ６ ） 梅 ｌ １ ５
摘 要： 阐述 了在 ３ Ｖ Ｖ 变压 器二 次侧 母线 上设置 １套 共 ５组谐 波无 功补偿 装 置 ， ５ｋ ／６ｋ
杨 福存
景英霞
１５ ４ ０轧 机 谐 波 无 功 补 偿 改 造 方 案 的应 用
・ ５・ ２
２ 系统 目前存 在 问题 ２ １ 目前低 影 响 了轧 制 质 量 。而 在 致 第 １ 轧制结 束 后 停 机 准备 反 向轧 制 间 隙 ， 取 道 卷 机负荷 已经 大 大减 轻 或 也 已停 机 ， 偿 装 置 就需 补
９ ｍｉ ｎ。
由于 １ ５ ４ ０可逆 冷轧 机 组 主 负荷 电机 全部 为 直流驱 动 电机 ， 谐波较 大 ， 同时兼 顾无 功功率 和功
率因数补偿 ， 系统设计 时在总 降压变压 器二 次侧 ，
即 ６ｋ Ｖ母 线上设 置 了 １ 由无锡 某 公 司制 造 的 套 谐 波无 功补偿 装 置 ， ５组 单 调谐 滤 波无 功 补偿 共 柜， 总补偿容 量 ９０ ０ｋ ａ ， ０ Ｖ ｒ每组分别 主要滤 除 ３ 、
Ｋｅ ｒ ｙ ｗｏ ｄｓ：ｅ ｅｓｎ ｌ ； ｒ ｏ ｉ ｒ ａ ｔ ｅ ｐ ｗｅ ｏ ｐ ｎ ａ ｉｎ； ｏ ｒｆ ｃｏ ｒ ｖ ｒ ｉｇ ｍｉ ｈａｍ ｎ ｃ；ｅ ｃ ｉ ｏ ｒｃ ｍ ｅ ｓ ｔｏ ｐ ｗｅ ａ ｔ ｒ ｌ ｖ
南京 梅 山 冷 轧板 有 限公 司现 有 １台 容 量 为
１ １５ ４ ０轧 机谐波 无功补偿 装置现 状
电流控制模式中谐波补偿电路的设计
电流控制模式中谐波补偿电路的设计谐波补偿电路是一种用于减小电力系统中谐波电流的设计。
在电流控制模式中，由于非线性负载的存在，会产生含有不同频率的谐波电流。
这些谐波电流会对电力系统和其他设备产生不良影响，如降低功率因数、增加损耗、引起设备故障等。
因此，设计合适的谐波补偿电路可以有效地减小谐波电流的影响。
谐波补偿电路通常包括谐波源、谐波传感器、控制器以及谐波发生器等部分。
下面将详细介绍每个部分的设计要点：1.谐波源：谐波源是指具有谐波电流的非线性负载。
在设计谐波补偿电路时，需要对非线性负载进行谐波分析，确定谐波源的谐波类型、谐波频率和谐波电流大小，以便合理选择谐波补偿电路的参数。
2.谐波传感器：谐波传感器用于实时监测电流中的谐波成分。
一般采用电流传感器或电压传感器来进行谐波检测。
在设计传感器时，需要考虑传感器的灵敏度、精度和扩展范围，以确保准确检测谐波信号。
3.控制器：控制器是谐波补偿电路的核心部分，用于生成补偿电流。
控制器需要根据谐波传感器的输出信号，控制谐波发生器的工作状态，产生与谐波源相反的等幅、相位相反的补偿电流。
在设计控制器时，需要考虑控制算法、响应速度和抗干扰能力等因素。
4.谐波发生器：谐波发生器是根据控制器的指令，产生与谐波源相反的谐波电流。
谐波发生器的设计需要考虑谐波电流的频率范围、输出能力和功率损耗等因素。
在设计谐波补偿电路时，还需要考虑以下几个方面：1.谐波补偿电路的容量：根据谐波源的谐波电流大小和谐波系数，确定谐波补偿电路的容量。
一般来说，谐波补偿电路的容量应大于谐波源的谐波电流。
2.对称负载和不对称负载的处理：根据电力系统的实际情况，设计合适的谐波补偿电路。
对于对称负载，可以采用单相谐波补偿电路或三相谐波补偿电路；对于不对称负载，需要采用多个相位谐波补偿电路。
3.谐波补偿电路的稳定性和可靠性：在设计谐波补偿电路时，需要考虑其稳定性和可靠性。
对于控制器和谐波发生器等关键部件，需要保证其稳定工作，并考虑过电压、过流和温度等保护措施。
谐波的治理以及无功功率的补偿
、有源滤波装置的适用场合
有源滤波器主要的应用范围是计算机控制系统的供电系统， 尤其是写字楼的供电系统，工厂的计算机控制供电系统。
、有源滤波装置的现状
对单台的有源滤波装置而言，其利润是可观的，但用户一 般不愿意用有源滤波，对于谐波的含量，不必滤得太干净， 只要不危害其他用电器也就可以了。
#2022
#2022
、无功补偿概述
使载大、耗增、要备时设使流、 供，，使增大无加、，备发增无 电还如线加，功大测电容电大功 质会果路，因功。量力量机和功 量使是及这而率 仪用和、视率 严电冲变是使的 表户导变在的 重压击压显设增 的的线压功增 降产性器而备加 尺起容器率加 低生无的易及， 寸动量及增， 。剧功电见线使 和及增其加会
02
近30年来，电力电子装置的应用日益广泛，也使得电力电子装置成为最大的谐波源。在各种 电力电子装置中，整流装置所占的比例最大。目前，常用的整流电路几乎都采用晶闸管相控 整流电路或二极管整流电路，其中以三相桥式和单相桥式整流电路为最多。带阻感负载的整 流电路所产生的谐波污染和功率因数滞后已为人们所熟悉。直流侧采用电容滤波的二极管整 流电路也是严惩的谐波污染源。这种电路输入电流的基波分量相位与电源电压相位大体相同， 因而基波功率因数接近1。 但其输入电流的谐波分量却很大，给电网造成严重污染，也使得 总的功率因数很低。另外，采用相控方式的交流电力调整电路及周波变流器等电力电子装置 也会在输入侧产生大量的谐波电流。
产生的原因：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。
谐波的分类
谐波是正弦波，每个谐波都具有不同的频率，幅度与相角。 谐波频率是基波频率的整倍数，根据法国数学家傅立叶(M．Fourier)分 析原理证明，任何重复的波形都可以分解为含有基波频率和一系列为基 波倍数的谐波的正弦波分量。 根据谐波频率的不同，可以分为：
天钢精炼炉无功和谐波补偿装置的改造方案
占地 面积 较大。此外 ， 过多的 Ｓ Ｃ装置也容易引发系 Ｖ 统振荡 。 ２３ 有源动态无功和谐波补偿装置 （Ｖ 简介 ．． ３ Ｓ Ｇ） Ｘ Ｖ Ｒ系列有源动态无功 和谐 波补偿装置是 以 ＲＡ
（机 电 设 备 ）
一１ ３—
天碎冶 分
ＩＢ Ｇ Ｔ为核心 的 Ｓ Ｇ补偿 系统 ，Ｖ Ｖ Ｓ Ｇ是柔性 交流输 电 技 术的主要装 置之一 ， 它是现阶段 比较先进 的电力系 统无功补偿技术 。 Ｖ Ｓ Ｇ无功补偿 装置可以快速连续地 提供容性 和感性 无功功率 ， 实现适当 的电压和无功功 功发 生器 （ｔ ｉ Ｖ ｒ ｅ ｅ ｔ ｎ 简称 Ｓ Ｇ） 为最新 Ｓａ ｃ ａ ｎｒ ｉ ， ｔ Ｇ ａｏ Ｖ 成
２ ． 无 源滤波器 ．１ ３ 传统 的补偿 谐 波和无功 电流 的一 种方法 是装设 删 无 源滤 波器 ， 常 由 电容器 、 通 电抗 器 、 阻器并 联 而 电 成。 该方法既可补偿谐波 ， 又可补偿无功功率 。 炉 ２
０ ８达不 到供 电部 门要 求 ， ． ， ７ 而且 对 电 网造 成 污染甚 至 冲击 ， 必须治理 。本文 以 ２Ｊ ＃Ｆ炉为例 ， Ｉ 结合 当前相 关 的前 沿技术 ，提出 了在 Ｌ Ｆ炉用户侧 安装使用有
天钢精炼炉无功和谐波补偿装 置的改造 方案
天钢精炼炉无功和谐 波补偿装置的改造方案
张娜 （ 天津钢铁集 团有限公 司炼钢厂 ， 天津 ３００ ） ０３１ 赫
［摘 要 ］ 由于天钢炼钢厂 Ｌ Ｆ炉原有无功和谐波补偿装置不能满足提 高功率因数及改善对电 网谐波污染等要求 ， 因此进 行 了改造 。 通过对几种无功和谐波补偿装 置的介绍及 比较 ， ２ Ｌ 在 ＃ Ｆ炉安装 Ｘ Ｖ Ｒ系列有源动态无功和谐波补偿装置 ， ＲＡ 以改善 …
谐波治理及无功补偿办法参考
欢迎共阅一、概述：1、无功补偿的意义1、补偿无功功率可以增加电网中有功功率的比例常数2、减少发供、电设备的设计容量，减少投资，例如当功率因cosΦ=0.8增加到cos4=0.95时，装1Kvar电容器可节省设备容量0.52KV A；反之，增加0.52KV A；对原有设备而言，相当于增大了发、供电设备容量。
因此对新建、改建工程，应充分考虑无功补偿，便可以减少设计容量，从而减少投资。
?3、降低线损，由公式△P%=(1-为补偿前的功率因数则?c osΦ>cosΦ增加电网中有功功率的输送比例，所以功2、谐波治理的意义1、谐波的产生波，整流后是6脉动的，根据谐波理论分析，h=6N±1（N=1，2，3，4，…正整数）。
变频装置在额定运行时，产生的5次谐波对5%，13次低于2%。
在负荷较小时，虽然谐波11次及以上高次谐波虽然与低于7次的其阻抗相对较大，故对谐波电压含有率及低2、谐波的危害变频装置产生的谐波电流，对系统可产生较大的影响，它不仅会产生较大的发热损耗，而且会加速电气设备的绝缘老化，特别是对电缆、变压器运行、电机运行非常不利。
此外，产生谐波严重时，也会对自动控制系统和保护装置产生干扰，使其误动作，影响电网的正常安全运行。
此外，谐波也会对变电站和其它用户的无功补偿电容器产生严重的影响，使其不能投运，若投运可产生谐波放大，严重时将烧坏设备，这在以后运行时特别注意，变电站和用户不要投入无谐波抑制的电容器组。
二、某公司谐波治理及无功补偿方案1、某公司，使用变压器1250KW三台，负载是六脉中频炉，产生大量谐波注入电网，其他设备使用3150KV A变压器两台，主要是负载变频器，大功率电动机，同样产生谐波和需要无功功率补偿。
谐波治理及无功补偿采取分散、集中治理谐波方法，即在谐波源总负荷前端安装谐波治理设备，这样就治理整个电网的谐波，谐波治理及无功补偿效率高，投资少。
2、某公司，1250KV A变压器负载中频炉同时使用两台，谐波治理及无功补偿设备也采用两套。
谐波治理及无功补偿方案参考
一、概述：1、无功补偿的意义1、补偿无功功率可以增加电网中有功功率的比例常数2、减少发供、电设备的设计容量,减少投资,例如当功率因cosΦ=增加到cos4=时,装1Kvar电容器可节省设备容量；反之,增加；对原有设备而言,相当于增大了发、供电设备容量.因此对新建、改建工程,应充分考虑无功补偿,便可以减少设计容量,从而减少投资.3、降低线损,由公式△P%=1-cosΦ/cosΦX100%得出其中cosΦ为补偿后的功率因数,cosΦ为补偿前的功率因数则cosΦ>cosΦ,所以提高功率因数后,线损率也下降了.减少设计容量,减少投资,增加电网中有功功率的输送比例,以及降低线损都直接决定和影响着供电企业的经济效益,所以功率因数是考核经济效益的重要指标规划、实施无功补偿势在必行.2、谐波治理的意义1、谐波的产生近年来,电力电子装置应用日益广泛,但它们也是最严重、最突出的谐波源,在各种电力电子装置中,整流装置所占的比例最大.整流电路是一种将交流电能转换为直流电能的变换器.变频装置是一种前段将交流电能变换为直流能的变换器,它在生产过程中必然会产生较大的谐波,且功率因数达不到的要求.变频装置是三相桥式,整流后是6脉动的,根据谐波理论分析,它产生的特征谐波为5、7、11、13、17、19……次,表达方式为h=6N±1N=1,2,3,4,…正整数,特征谐波的电流与基波电流关系为：Ih =I1/h.变频装置在额定运行时,产生的5次谐波对基波含有率通常低于15%,7次低于8%,11次低于5%,13次低于2%.在负荷较小时,虽然谐波含有率较高,但实际向电网注入的谐波电流并不大,同时11次及以上高次谐波虽然与低于7次的谐波电流相比数值较小,但由于低压侧短路容量较小,其阻抗相对较大,故对谐波电压含有率及低压侧波形畸变率影响较大.所以11次以上谐波对电网影响不容忽视.2、谐波的危害变频装置产生的谐波电流,对系统可产生较大的影响,它不仅会产生较大的发热损耗,而且会加速电气设备的绝缘老化,特别是对电缆、变压器运行、电机运行非常不利.此外,产生谐波严重时,也会对自动控制系统和保护装置产生干扰,使其误动作,影响电网的正常安全运行.此外,谐波也会对变电站和其它用户的无功补偿电容器产生严重的影响,使其不能投运,若投运可产生谐波放大,严重时将烧坏设备,这在以后运行时特别注意,变电站和用户不要投入无谐波抑制的电容器组.二、某公司谐波治理及无功补偿方案1、某公司,使用变压器1250KW三台,负载是六脉中频炉,产生大量谐波注入电网,其他设备使用3150KVA变压器两台,主要是负载变频器,大功率电动机,同样产生谐波和需要无功功率补偿.谐波治理及无功补偿采取分散、集中治理谐波方法,即在谐波源总负荷前端安装谐波治理设备,这样就治理整个电网的谐波,谐波治理及无功补偿效率高,投资少.2、某公司,1250KVA变压器负载中频炉同时使用两台,谐波治理及无功补偿设备也采用两套.现场每台中频炉运行参数如下根据以往测试其他设备状况：输入功率：1250KW输入电压：660V功率因数：电压谐波畸变：15%左右具体需要现场实测.以实际测量为主.3、两台3150KVA变压器,负载形式较多,有变频器,电动机；根据通用电网数据,功率因数大约在左右,由于变频器使用较多,谐波畸变大约在10%左右.谐波治理及无功补偿形式,每台变压器3150KVA配一套谐波治理及无功补偿设备.实际情况测试后具体确定.三、谐波治理和无功补偿遵循标准国内外经验表明当电压波形畸变率在大于8%时对电子设备和运行中电气设备造成较大影响,大于10%时对其它用户电气设备有严重影响.在这种工况下,纯无功补偿电容器根本不能投运,对电缆、变压器等设备使用寿命有不良影响,产生大量的谐波电流会造成谐波发热损耗.因此,有必要加以治理.在进行设计低压滤波器时,通常应结合实际情况,给出具体的设计要求和谐波源及设备的运行资料.根据了解的负荷情况,我们拟采取在谐波治理的同时结合全厂的无功补偿需求,使谐波指标满足国标,同时实际功率因数达到左右.装置设计遵守的标准为满足国标规定的技术规范要求：1．GB12326-2000 “电能质量电压波动和闪变”2．GBH14549 “电能质量公用电网谐波”3．DLH599-1996 “城市低压配电网改造技术导则”“标称电压10V及以下交流电力系统用非自愈式并联电容器”综合治理后达到的性能参数满足国标规定要求1使得谐波源向系统注入电网的各次谐波电流符合国标要求,在负荷达到额定运行时,总畸变含量：U≤5%,In≤10%.N2无功补偿及滤波装置运行时不会对其它电气设备产生不良影响和干扰,设备自身安全可靠运行.3补偿后力率在左右,本次方案无具体指标要求,且不向系统倒送无功.4装置采用自动投切,跟踪负荷进行自动补偿,当负荷全停时,装置将自动全停.四、具体滤波和补偿方案的确定1滤波谐波和谐波电流的确定从一般交流供电的直流系统设计原理可知,它是通过三相桥式整流装置进行整流来获得直流电流的,三相桥式整流装置正常运行必然产生较大的谐波电流,且功率因数也达不到经验值在左右的要求,一般三相桥式整流设备在正常运行工况下,产生的谐波电流主要是5、7、11、13、17、19……次,它的主要特征谐波为h=6K±1,K正整数,产生的特征谐波电流与基波电流关系为：Ih=I1/h.考虑到控制器运行燃弧角或换向角的影响,装置负荷在额定负荷运行时,产生的5次谐波对基波含有率通常低于20％,7次低于14％,11次低于9％,13次低于7％.在负荷较小时,虽然谐波含有率较高,但实际向电网注入的谐波电流并不大,同时11次以上高次谐波虽然与低于7次以下的谐波电流相比数值较小,但由于低压侧短路容量较小,其阻抗相对较大,故对谐波电压含有率及低压侧波形畸变率影响较大,这是滤波器设计时的一个矛盾,直接影响到运行效果和设计成本.由此可知,其产生的谐波电流主要是5次谐波,7次相应次之,11、13次及以上相对较小,但考虑到11次以上高次谐波对电压畸变率的贡献影响,对11次也需加以限制,实际滤波支路将以5次为主,7次为辅,同时考虑11次以上的高通滤波.另外,还需防止对3次和其它谐波的放大影响,这在各支路设计通盘考虑.现场谐波源由三台400KW中频电源及其他一些小负载产生,预计产生谐波源总负荷1500KW,根据现场情况,采用集中治理谐波方法,即在谐波源总负荷前端安装谐波治理设备,这样就治理整个电网的谐波.五、原先补偿实例：1250KVA补偿装置投切前后母排上的各次谐波电压畸变率的统计数据如下表所示：表1 投切前后母线谐波电压统计值1）测试曲线图2 电压变化曲线图3 电流变化曲线图4 A相有功变化曲线图5 A相无功变化曲线图6 功率因数图7 电压总畸变率及主要谐波电压变化曲线％图8 总畸变电流及主要谐波电流变化曲线A 1)滤波装置投入前后电压、电流波形图9 滤波装置投入前电压、电流波形图10 滤波装置投入后电压、电流波形4测试结论滤波补偿装置投运,有效地滤除了大量的谐波电流,使主要的5、11次谐波电流由212.3A、69.3A降低为59.8 A、42.3A,注入系统的谐波电流已控制在国标允许范围内.滤波补偿装置的投入,谐波电压畸变得到了很大的改善,605炼胶变低压侧的电压波形总畸变率由未投时的%,降低到%；606炼胶变低压侧的电压波形总畸变率由未投时的%,降低到%.各次谐波电压含有率也在标准规定范围内.可见,滤波装置的投运效果非常显着.滤波补偿装置投入后,功率因数也得到了很好的补偿,605炼胶变低压侧的功率因数从提高到左右,606炼胶变低压侧的功率因数从提高到左右,运行经济效益十分可观.滤波补偿装置投入后,低压侧母排的电压提高了6～10V,负荷电流减少了600～800A.经调试投运后,滤波补偿装置稳定可靠,可长期投入运行.上表实测值来源于福建省电力试验研究院电能质量测试报告,根据上表考虑值就是实际运行时允许流入滤波支路中的额定谐波电流,在短时内允许有倍的过电流.也就是我们设计的高效滤波支路可将此谐波电流90%以上谐波消除.实际考虑各支路相互影响后,应根据一定的经验数据进行设计.。
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第三节、中频炉谐波补偿改造
一、中频炉谐波概况
广杰五金有2台中频率设备，用于钢制品的淬火处理，运行电流300A以上。
通过检测发现，设备运行时对用电系统产生严重谐波干扰，谐波测试见下图：
谐波电流及波形图
由上图可知，设备运行时主要产生奇次谐波干扰，且谐波含有率较大导致波形严重变形，影响整个用电系统电能质量，进而降低了电能使用效率，有必要通过安装谐波补偿装置降低谐波干扰。
二、谐波改造分析
（一）、谐波产生原因和影响
广杰五金有1台变压器为全厂供电，变压器容量800kVA，中频炉未设置专用电压器供电。
中频炉电源产生的大量谐波直接注入到配电变压器，造成变压器振动、损耗增加，具体表现在噪音大、油温高、
功率因素降低。
同时，与低压侧的电容器发生谐振，造成电容器经常烧毁，保护装置误动作。
中频炉功率因数低于0.8，大量无功功率由配电变压器提供，加重了变压器的负担。
由于配电变压器的电容器经常烧毁，导致配电系统不能正常运行。
（二）、谐波补偿改造
根据就近补偿原则，考虑在2台中频炉低压侧安装中频炉专用的1套KYTBBL高压滤波补偿装置。
该装置投入运行后，不但可以从根本上解决上述电能质量问题，还能收到可观经济效益。
1、设计思路
项目设计的目标是设备安全和节省电费，低的投资成本基础上达到较好的滤波效果。
因此设计以无功补偿和设备可靠性经济性要求为首要目标，谐波治理以五次谐波和七次谐波为主，其他高次谐波不考虑。
2、滤波器全部投入
3、关键元器件选取
接触器：顶级高性能真空接触器作为投切器件，其性能可靠，电寿命可达60万次，损耗小。
滤波电容器：采用特殊制造的单相滤波电容器，其主要绝缘材料采用国外品牌。
滤波电容器使用寿命长，损耗小，可长期（一般4～6年）在谐波较大的环境下使用（一般电容器在谐波负荷下的寿命，只有0.1～1.5年）。
滤波电抗器：采用低损耗的铁心滤波电抗器，电抗器正常运行温升不超过60K，真正做到“绿色节能”。
装置整体损耗保证小于总容量的1％。
每个支路都有三级过流保护，系统安全可靠性高。
4、具有超限报警和保护闭锁功能，报警限值可由用户设定。
5、具有手动控制和自动控制两种工作方式，便于调试。
（三）、改造后的综合效益
1、装置的预计运行情况
该KYTBBL高压滤波补偿装置可自动跟踪调节各个支路的投切，开启后无须人员操作。
预计功率因素可由0.73提高到0.97。
2、产生的经济效益
（1）功率因数提高，节约力调电费：装置投入后功率因数提高至0.97，力率调整电费由罚8.5％变为奖0.75％，一正一负相差
9.25％，月节省调整电费约2万元。
（2）增容降损：功率因数由0.73提高至0.97，变压器的平均负荷电流减小25％（COSφ1／COSφ2＝0.73／0.97），相当于变压器运行容量降低了25％；变压器铜损减少：1－（0.73／0.97）2＝43％；变压器温度降到65℃左右。
每月节省电量：
20kW*43％*12h*30天＝3096kWh
(20kWh为变压器的合计铜耗，每天工作以12小时计)
此项节约电费：2786元／月。
（3）提高生产效率
KYTBBL高压滤波补偿装置投入后，能够使电压更稳定，有利于缩短熔炼时间，（也能减少热能既电能损失），达到提高生产效率的目的。
（4）提高设备运行可靠性，延长设备使用寿命
KYTBBL高压滤波补偿装置投入后，负荷无功电流、谐波电流将会减少，设备的发热、损耗降低，振动也将减少。
谐波电流减小70％，单独谐波损耗节约的电费将近1000元/月。
系统内各元件损坏率降低、设备绝缘老化减缓，故障率下降，延长设备寿命，因而提高公司整体用电的安全性。
（5）供电系统效益
无功功率的减少，不仅节约企业自身的电费开支，还能减少电网的线损和对上一级变压器容量的占用。
谐波污染的减少，降低对通讯、自动控制装置、电能计量和继电器保护的干扰，提高了电网的安全性能。
三、企业综合投资收益
1套中频炉专用的KYTBBL高压滤波补偿装置，全部投资为30万元。
实际平均年节约电费：
（20000+2786+1000）*12=285432元/年
投资回收期：
300000元/285432元=1.05年。