【文章內容簡介】 諧波電流出現時，變壓器的安全運行會造成威脅 。 (三 )對電力避雷器的影響 變電站高容量，高電壓變壓器的勵磁涌流正當程序很長一段時間，才能夠持續(xù)幾秒鐘或更長的時間，有時還會引起諧振過電壓和避雷器放電相關時間過長而損壞。高 壓避雷器保護的問題參數濾波電感和電容元件帶來更大的困難。 (四 )對輸電線路的影響 。再加上的趨膚效應的影響，傳輸線諧波電流時，會產生額外的損失，從而使傳輸線損耗的增加。特別是在三相電力系統(tǒng)的非對稱的操作，增加了供電系統(tǒng)線路損失的中性點接地尤為顯著 。 東北電力大學本科畢業(yè)設計論文 13 ，導致中性點漂移。在低電壓配電網絡中，零序電流和諧波電流（第 3，第 6，第 9......）的零序不僅會導致中性線電流大大增加，導致過載發(fā)熱，在損失增加，壓力降，導致零電位的轉變，降低功率質量的供給 。 (五 )對電力電纜的影響 諧波污染會使介質損耗電纜，傳輸損耗增加，漏電流上升，溫度上升，干燥電纜的局部放電增加單相接地故障的觸發(fā)增加的可能性。 由于諧波電流的電源線的放大的分布電容，當系統(tǒng)負荷較低時，系統(tǒng)電壓增加時，諧波電壓相應地增加。電纜的額定電壓高次諧波不穩(wěn)定的電纜介質的風險越大，更容易發(fā)生故障 。 (六 )對繼電保護及自動裝置的影響 （ 1）過度諧波電弧爐負荷，電氣化鐵路等大型地方電網的諧波含量將受到影響。 （ 2）頻繁嚴重的沖擊和浪涌衰減變電站通過緩慢的諧波干擾產生的電 涌。 地方（ 3）短路容量太小，可能會影響一個較大的電壓諧波的系統(tǒng)將受到影響。 （ 4）易發(fā)生在配電系統(tǒng)，傳輸系統(tǒng)諧波諧振，電網附近的變電站將受到影響。 （ 5）在諧波通過一個電容器組或其他原因被放大嚴重的網絡附近將受到影響。 利用負序電流或電壓，零序電流或電壓，差分電流或電壓啟動會受諧波。其中使用的負序列量的靈敏度開始諧波最大的 。 （ 1）晶體管或集成電路的運動保護裝置的數量是非常小的，工作時間是非常小的，所以它的開始出現較大誤差準則易受諧 波的影響。 （ 2）通過控制系統(tǒng)和使用數據采樣零零交叉數字繼電器或計算機保護時使用的信號，會受到影響和干擾諧波 。 東北電力大學本科畢業(yè)設計論文 14 (七 )對繼電保護整定的影響 繼電器正常運行，當高功率諧波成分可能會引起過電壓保護，過電流保護誤動作。當在正序或諧波含量負序的高次諧波的三相嚴重不對稱，負序過濾裝置的可能性，以發(fā)起保護裝置引起的干擾，從而導致故障。鐵路電氣化作為一個地方的開放后，曾出現過注入到系統(tǒng)由于大量牽引變電所諧波和負序電流供電系統(tǒng)造成了嚴重惡化的質量指標，造成負序電流發(fā)生器多次發(fā)生故障，主過流保護裝置出現故障的變壓器，事故距離 保護電路振蕩鎖定裝置故障，高頻保護收發(fā)消息機器故障，母線差動保護和故障記錄故障。 大量使用電腦防護裝置，在這兩個諧波干擾信號可能會引起測量誤差，并且可以正常工作的設備密鑰處理模塊產生干擾，導致保護裝置誤動或拒動。如上海寶鋼電爐的影響是考慮諧波，造成諧波電流數字型微分干涉保護，差動保護跳閘事故多 。 (八 )對電力系統(tǒng)其他運行設備的影響 。用戶負序電流和諧波電流注入同步發(fā)電機的系統(tǒng)中，會產生額外的損失，引起局部加熱發(fā)電機，降低介電強度。同時，在輸出電壓波形的產生額外的諧波分量，該同步發(fā)電機轉子負載的扭轉振 動時，降低其工作壽命。 。請一定的諧波磁吹斷路器線圈不能正常工作，降低斷路器分斷能力，沒有打擾波形畸變率超過一定限度時，高壓斷路器切斷電感電流諧波浪涌電壓陡升現象可能會發(fā)生故障電流，導致斷路器觸頭磨損。 。當諧波分量較大，單相接地故障時，諧波電流的消弧線圈將可能無法正常工作，不能在地面進行補償，從而導致系統(tǒng)故障擴大。 載波通信 。主要是在語音通信，數據傳輸失真過程中產生的噪聲的電力線載波通信干擾的高次諧波含量，降低的真實性的 EMS， DAS 的實時數據，從而導致數據錯誤集中抄表系統(tǒng)等故障 。 (九 )對電力用戶的影響 電氣設備污染系統(tǒng)電源可以影響電氣設備本身的可靠性。使用電能質量污染電力電氣設備，他們可能會成為污染的一個新來源，以及危險電氣系統(tǒng)和其他用戶設備。潛在的影響包括：產生用戶電機的影響 。他們影響用戶補償電容器 。對用戶產生影響自動控制裝置 。對居民用電的影響 。電力安全威脅。還包括電信，造成東北電力大學本科畢業(yè)設計論文 15 干擾和影響的廣播，電視和精密制 造行業(yè)，這種干擾和影響的影響，差模和共模干擾的干擾，差模干擾的頻率和長線傳輸性能的一些分布電容相互干擾，共模干擾是由地環(huán)路干擾的變化引起的，是計算機控制單元的主要原因是工作不正常 。 (十 )對用戶電動機的運行影響 諧波電流通過交流電動機，使得諧波附加損耗顯著增加，引起馬達過熱，機械振動和噪聲增大。當三相電壓不對稱，負序電流的定子繞組和勵磁負序旋轉磁場，該磁場減小最大制動扭矩和過載電動機，增加銅損，并且負序電流可以是定子繞組燒。諧波分量的負序（ 5 次， 11 個二類）電機上和效果相同的負序電壓。當機械振動馬達的固有頻 率的主低頻分量產生的電壓波動重合，誘發(fā)共振造成馬達損壞 。 (十一 )對用戶補償電容器的影響 無功功率配置容量的電容所占比例最大，其中用戶占所有電容器電容的 2/3。大多數這部分電容的設計只考慮了無功補償的金額，而不考慮實際的污染電能質量點的安裝，因此低操作點功率質量指標，往往會造成一些意外，如無投票補償裝置，電容器壽命低，電容器保護保險絲熔斷，或甚至一個串聯(lián) 并聯(lián)諧振電容器諧波引起的過壓和過流，從而導致電容器爆炸。此外，由于根據平均的功率因數電容器很少由電網交換，或不切，甚至只是一個表決的實際操作的用戶電容器管理評估，幾乎失去了由于使電網電壓調整余量，電壓偏差等能源難以控制質量指標 。 (十二 )對用戶自動控制裝置的影響 隨著大規(guī)模采用數字化控制技術，進行了大量的精密載荷承受更高的要求電力質量指標。這種裝置的主要表現在三個方面，在檢測模塊裝置引入的失真的，即在量的功率質量污染危險，妨礙正常的分析和計算，從而產生錯誤的輸出。此外，它會導致不可逆的損壞硬件，如精密電機， 開關電源等。干擾保護電路的負載，從而導致故障。 諧波標準 國家標準 東北電力大學本科畢業(yè)設計論文 16 電網標稱電壓 （ KV） 電壓總諧波畸變率（ %） 各次諧波電壓含有率（ %） 奇次 偶次 10KV % % % 標準電壓為 10kV 國標中注入公共連接點的諧波電流允許值（基準短路容量為 100MVA）見下表 諧波次數 3 5 7 9 11 允許值 20 20 15 諧波次數 13 15 19 23 25 允許值 按照實際容量換算后，公共連接點的諧波電流允許值 諧波次數 3 5 7 9 11 允許值 4 4 3 諧波次數 13 15 19 23 25 允許值 注：當電網公共連接點最小短路容量不同于基準短路容量時，按下式修正上表諧波電流允許值： Ih= 21SkSk Ihp 式中： Sk1—— 公共連接點最小短路容量， MVA Sk2—— 基準短路容量， MVA Ihp—— h 次諧波電流允許值， A 東北電力大學本科畢業(yè)設計論文 17 Ih—— 短路容量為 Sk1 時的第 h 次諧波電流允許值， A 諧波 治理 諧波治理的方法無外乎三個無源濾波，有源濾波和無功補償。下面說說分析的優(yōu)點和缺點，以及市場和經濟前景的兩種方法 。 無源濾波 無源濾波器主要由一個電感器和一個電容器。無源濾波器，經濟，簡單，因而得到廣泛應用的低成本。無源濾波器可分為并聯(lián)濾波器和線濾波器 。 無源并聯(lián)濾波器 在并行濾波器最傳統(tǒng)的無源諧波濾波器裝置，每個諧波頻率需要使用一組過濾器，一般需要使用多套用于過濾不同頻率諧波濾波器。使用的多組濾波器造成結構復雜，成本高，而且由于該系統(tǒng)通常包含在無限多種頻率的諧波分量，并且因此不能濾除所有諧波。此外，由于并行諧波濾波器的阻抗非常低，通常它會產生較大的諧波源的諧波電流將相互在過濾器，不同的諧振頻率干擾諸如諧波濾波器 7 可以將它將會放大的第五諧波。因此，如果有人之前和過濾器被安裝在平行比較后所做的諧波的情況下，你會發(fā)現：減少諧波電流的影響系統(tǒng)安裝后，雖然一個過濾器，但每個濾波器和 諧波電流進入系統(tǒng)，并更比未安裝過濾器前，諧波源的諧波電流也產生更多的比以前的過濾器未安裝。 從廣義的角度來看，頻率不等于電源頻率的諧波分量都是。因此，單個頻率的頻率，但有無限多種諧波頻率，可見諧波具有無限的復雜性，使用一個分路濾波器方法顯然無法應付的無限諧波頻率分量。 無源串聯(lián)濾波器 LC 由電感和線路濾波器的電容串聯(lián)以非常低阻抗的串聯(lián)諧振點，如果我們構建了一個串聯(lián)諧振點線供電的濾波器的頻率，以及該系列中的行中，可以濾除所有諧波。這是在在線過濾器在本文中描述的，在線過濾器串聯(lián)的電感和電容制成，并且被連接在電源 和負載之間串聯(lián)，所以線路濾波器的“串聯(lián)”字具有雙重意義：該電感與電容串聯(lián)的一個意思，另一個打算串聯(lián)在電路 。 在三相電路中均接入線路濾波器，帶通濾波器，由于一系列的基波電流阻抗很小，而高次諧波電流的阻抗較大，因此只有一組濾波器可以過濾掉所有頻率的東北電力大學本科畢業(yè)設計論文 18 諧波。 線路濾波器對于具有一個非常低的頻率的阻抗，從諧振頻率的當前點，阻抗的增大，偏差的偏差，越阻抗增大的電流共振點。對于共振點比基于電感，點的阻抗，以頻率低于諧振電流分量的電流分量的頻率越高，電容器阻抗為主。因為高次諧波分量一般低于基頻，諧波濾波器的工作主要是由電感 完成，電容效應是由基頻阻抗的電感抵消。 因為諧波濾波器的主要功能是通過電感器完成，從而更大的諧波濾波電感更好的量。然而，電感越大價格越高，損失越大，所以高達考慮成本問題和電感盡可能小的損失是可取的。當感抗的基本等效基本負載阻抗小于 50％，良好的過濾效果不能達到（相當于基本負載阻抗是負載相電壓和相電流的有效值比）。因此，根本電感電感必須大于 50％的負載等效基波阻抗。 的不同自由設計的電容器和電感器的選擇的選擇變?yōu)殡姼泻碗娙萜鞯碾妷弘娖街挥幸粋€固定數量的，不能隨意設計。例如，在低壓配電系統(tǒng)， 230V 電壓400V 及僅電力電容器可用。由于電容器串聯(lián)在電路中，電容電流是負載電流，當電容器的實際工作電壓等于額定電壓，流過電容器的電流等于額定電流的電容器，該電容器可以得到充分的利用，因此，當電容器在實際工作電壓等于其額定電壓時，成本最低的電容器 。 串聯(lián)濾波器的實際成本主要由一個電感器和一個電容器的成本。的基本相等，相同的電流，電感和電容，因此同樣的基本的工作電壓的串聯(lián)諧振阻抗的電感和電容。如已經解釋的，當電容器的實際工作電壓等于額定電壓，最低成本的電容器，電感器，因此應等于電容器額定電壓的實際工作電壓。電容器的額定電壓在很 大程度上是電網電壓，如果實際工作電壓的電感等于電容器的額定電壓，等效電感性阻抗和負載阻抗而，就可以得到最佳的性能價格比。在此基礎上，如果提高電感電感，雖然過濾效果可以增加，但是沒有多大增加，成本增加的電容器的電感與串聯(lián)，在成本性能下降急劇增加成本，因此感抗大比基本負荷時，沒有實際意義的基本阻抗效應等的 200％，如果低電感的電感，濾波器性能，降低電感的成本，電容器的電容增加，從而增加了成本，成本性能也下降。為了獲得足夠的可靠性，電感和電容的實際工作電壓應大于電容器的額定電壓略低 。 當由外部網絡竄入產生的諧波電 流影響電源和負載裝置之間的網絡負載裝東北電力大學本科畢業(yè)設計論文 19 置的正常運行串聯(lián)連接的過濾器可以阻止諧波的正常運行保證負載裝置。 當由網絡設備產生的諧波影響的系統(tǒng)，該裝置是產生諧波諧波源，接入線路濾波器之間的功率可以使產生顯著降低小諧波源的諧波電流的諧波源。應當注意：在在線過濾器啟用自生諧波源諧波電流降低，從而使減小由污染所產生的污染的當量，是治本的手段。并行不減少諧波濾波器和產生諧波源，而是提供一個低阻抗路徑的諧波電流和避免污染諧波電流系統(tǒng)，污染的等效第一然后控制方式，它是治標的手段。 當過濾器被連接在所述電源和嚴重失真發(fā)生諧波源諧 波源輸入電壓波形之間串聯(lián)，該電壓波形失真的定時使電流諧波源接近正弦波。該輸入電壓波形失真可能會影響諧波源控制電路，所述控制電路的正常運行，如果情況不出現正常操作，則應該控制電源電路，它連接到第一線濾波器。 有源濾波 有源諧波濾波器器件的無源濾波器的基礎上發(fā)展起來的。 利用有源濾波裝置 有源濾波裝置可以做及時補償，而不會增加電容元件網格，良好的過濾效果，其額定功功率范圍內時，過濾效果是百分之百。 的有源濾波裝置的缺點 有源濾波裝置由于電力電子電壓，額定電流的發(fā)展限制，成本高，生產也比無源濾波器更復雜，成本會高很多。 的有源濾波裝置原理 有源濾波裝置主要由功率電子元件的電路，以產生一個諧波頻率和相同的系統(tǒng)，相同的幅度，但相反的相位與系統(tǒng)的諧波電流諧波電流消除。 應用有源濾波裝置 APF 主要應用是一個計算機控制系統(tǒng)電源系統(tǒng)，電源系統(tǒng)，特別是在辦公室，供電系統(tǒng)的控制計算機的工廠。 狀態(tài)有源濾波裝置 對于單一的有源濾波裝置，它的利潤是可觀的，但用戶一般不愿意采用有源濾波器，諧波含量，并且不過濾太干凈，它不會危及其他電器就能 。 東北電力大學本科畢