電力系統(tǒng)諧波及其抑制技術(shù)畢業(yè)論文-資料下載頁
2025-11-22 22:38本頁面
【導(dǎo)讀】電能的質(zhì)量提出更高的要求。本文根據(jù)對龍海電網(wǎng)的簡介了解電力系統(tǒng)諧波的危。指出了其相應(yīng)的諧波管理原則和綜合治理方法，并對實際諧波治。理工作進(jìn)行總結(jié)。但是，電力電子裝置的廣泛應(yīng)用也使電網(wǎng)的諧波污染問題日。趨嚴(yán)重，影響了供電質(zhì)量。目前諧波與電磁干擾、力系統(tǒng)功率因數(shù)降低已并列為。境帶來了嚴(yán)重的危害。諧波已成為國內(nèi)外電力工作者和用戶普遍關(guān)注的問題。趨勢，如變頻驅(qū)動或晶閘管整流驅(qū)動設(shè)備,計算機，重要負(fù)載所用的不間斷電源，設(shè)備故障,甚至引發(fā)嚴(yán)重火災(zāi)。質(zhì)量是電力工業(yè)產(chǎn)品的重要指標(biāo)，涉及發(fā)、供、用三方權(quán)益。保證電網(wǎng)和廣大用戶的電氣設(shè)備和用電設(shè)備安全、經(jīng)濟運行。作為一種廣泛使用的能源，其應(yīng)用程度成為一個國家發(fā)展水平的主要標(biāo)志之一。工頻頻率的正弦電壓或電流，稱為電力諧波。諧波產(chǎn)生的根本原因是由于非線性負(fù)載所致。在運行時可使電流產(chǎn)生大幅度的浪涌、尖脈沖，造成電力系統(tǒng)的基波產(chǎn)生畸變，
【正文】 ， hdrI 為該次電流諧波有效值。若繼續(xù)考慮無功補償要求，可以按平均分配的原則增大 cQ ，滿足系統(tǒng)的無功補償需要； 3．根據(jù) cQ 計算出所需電容 C 的大小，計算公式為 21cUQC 0?? 其中 0? 為系統(tǒng)的基波角速度， 1U 為電容器的額定電壓； 4．根據(jù) C 和支路諧振頻率計算電感 L 的大小，計算公式為 Cn 1L 202?? 其中 n為諧波電流次數(shù)，為了增加系統(tǒng) 穩(wěn)定 性，計算時基波頻率取 ； 5．根據(jù)濾波效果選取濾波支路品質(zhì)印數(shù) Q，一般 Q選取范圍是 30－ 60，假設(shè)電抗器電阻為 LR ，則需要加的電阻器 R的大小為 LRQ LnR 0 ?? ? 考慮到散熱以及成本問題，在濾波效果滿足要求的情況下，可以不加電阻器； 6．得到濾波器參數(shù) C、 L、 R 之后，計算出率特性，根據(jù)圖 4所示模型計算流入電網(wǎng)的諧波電流 諧波源負(fù)載模型 圖中諧波源等效為一個電流源 sI 并聯(lián)其內(nèi)阻，即負(fù)載電抗 dnX 的形式。流入濾波裝置電抗 Z的諧 波電流為 LnI ，流入電網(wǎng)電抗 snX 的諧波電流為 snI ，其中等效電抗 knkn9n9n7n7n5n5n3n3n Cj 1Lj1Cj1Lj1Cj1Lj1Cj1Lj1Cj1Lj11Z?????????? ???????????? 流入電網(wǎng)的諧波電流為 nsnsn IXZ ZI ?? 若流入電網(wǎng)的諧波電流滿足國家標(biāo)準(zhǔn)，則進(jìn)行下一步的校核，若不滿足要求，則降低 R 的大小，并對 C、 L參數(shù)進(jìn)行微調(diào)，進(jìn)一步減少流入電網(wǎng)的諧波電流； 7．計算濾波器正常失諧情況下，濾波性能是否能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，若不能達(dá)到 標(biāo)準(zhǔn)需要進(jìn)一步調(diào)整 C、 L、 R 參數(shù)； 8．計算電網(wǎng)阻抗和濾波支路的等效并聯(lián)阻抗，檢驗是否在特征頻率下發(fā)生并聯(lián)諧振，若發(fā)生并聯(lián)諧振則需要進(jìn)一步微調(diào) C、 L、 R參數(shù)； 9．當(dāng) C、 L、 R 參數(shù)滿足上述所有要求的情況下，進(jìn)一步校核各器件的額定電流以及額定電壓，使得電容器的額定電流電壓容量滿足 ? ?? chc1 2ch2c1 ??? ? ?? chc1 Q 其中 U， I， Q 依次為電壓 ， 電流 ， 容量， 下標(biāo) C1， Ch， CN 依次為基波 、 諧波和額定值。 Xdn Xsn Isn ILn Is 設(shè)計參數(shù)值的計算及校驗 設(shè)計參數(shù)值的計算： 變壓器額定容量為 2020KVA，短路阻抗為 %%，所以 變壓器的短路容量為 Sd = 2020/%= 負(fù)荷容量為 ，若系統(tǒng)的短路阻抗為 25%， 所以負(fù)荷的短路容量為 Sd1= 高壓側(cè)短路容量估計為 100MVA，所以總線的兩端短路容量約為 30MVA。 5次電流含有量為 %， 5次電流為 ，所以基波電流有效值為 I1=I5/ U5（ %） =≈ 1250A 如果不考慮補償電容的影響， 5 次諧波電流約為 250A 設(shè)定此濾波器濾掉 70%的諧波電流， Ih5 取 250A 即 25070%=175A 。設(shè)定諧振頻率在諧振頻率在 247Hz。 所以諧波電流有效值 A1265Ihdr? ，相電壓有效值 pU 取 220V hdr* pc IUQ ? =1265*220=278300VA 所以設(shè)計 單相補償 320kvar(由無功補償裝置生產(chǎn)廠家提供的型號選擇 )，三相共補償 960kvar，電容器組 額定電壓取 300V 單相電容總量應(yīng)為 21cUQC 0??= F 根據(jù) 濾波器原理可得電抗 Cn 1L202?? ≈ Xc＝ 1／ (2πf 5C)代入計算得 XC 為 Ω XL＝ 2πf 5L 代入計算得 XL= Ω 參數(shù)值的校驗 （ 1）過電壓校驗 U 為 300V， Uc1 為 220V，∑ Uch≈ +++= Uc1+∑ Uch≈ 220+＜ ，滿足過電壓要求。 （ 2）過電流校驗 I=125A， Ic1=1250A ?? 2ch2c1 II ≈ 222222 2 5 0 ????? =1280 ＜ 滿足過電流的要求 （ 3）容量平衡校驗 Qc1=220*1250=275000 Qc1+∑ Qch≈ 275000+*+*+*+ *＜ Q 滿足容量平衡的要求。 4 結(jié)論 隨著我國電能質(zhì)量治理工作的深入開展， 通過 無源濾波 器 進(jìn)行諧波治理將會有巨大的市場潛力。 通過企業(yè)的 諧波治理 ，將給龍海電網(wǎng)減小諧波帶來的危害。綜合動態(tài)的諧波治理措施并同時考慮電網(wǎng)的無功功率補償問題，是電力企業(yè)當(dāng)前面臨的一大課題。但是要消除諧波污染，除在電力系統(tǒng)中大力發(fā)展高效的濾波措施外，還必須依靠全社會的努力，在設(shè)計、制造和使用非線性負(fù)載時，采取有力的抑制諧波的措施，減小諧波侵入電網(wǎng)，從而真正減少由于諧波污染帶來的巨大經(jīng)濟損失。 參考文獻(xiàn) [1] 郝江濤，劉念等，單相及三相電路諧波和無功電流的檢測研究，《高電壓技術(shù)》， 2020 年第三期 [2] 陳振生，《電 網(wǎng)諧波的危害及抑制技術(shù)》 [3] 王兆安，楊君，劉進(jìn)軍，《諧波抑制和無功功率補償》，北京：機械工業(yè)出版社 [4]李紅 , 楊善水 . 傅立葉電力系統(tǒng)諧波檢測方法綜述 [J]. 現(xiàn)代電力 , 2020, 21(4): 3944. [5] GB/T1454993，電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波 [s]． [6] 蔣麥占 . 無源濾波器和并聯(lián)電容器的應(yīng)用 [J]. 變頻器世界 , 2020, 3:106112. [7] 吳鏑 , 肖海紅 . 變壓器容量測試儀的原理及開發(fā)要點 [J]. 供用電 , 2020, 23(6): 2428. [8] 趙賀 , 林海雪 . 單調(diào)諧濾波電容器參數(shù)選擇的工程方法 [J]. 電網(wǎng)技術(shù) , 2020, 30(20):5255. [9] 張喜驗 , 田瀅 , 蘇悅業(yè)等 . 無源濾波器在抑制電網(wǎng)諧波中的作用 [J]. 山東科學(xué) , 2020, 19(5): 6265. [10] 吳競昌．供電系統(tǒng)諧波［ M］．北京：中國電力出版社， 1998． [11]翁利民．抑制電力系統(tǒng)高次諧波的有效方法［ J］．電力電容器， 1998（ 4）． [12]劉進(jìn)軍，陳瑞安．瞬時無功功率與傳統(tǒng)功率理論的統(tǒng)一數(shù)學(xué)描述及物理意義．電工技術(shù)學(xué)報， 1998，（ 12） 致 謝 本文是在導(dǎo)師鄭忠玖老師的悉心指導(dǎo)下完成的。 鄭 老師誨人不倦的工作作風(fēng)，一絲不茍的工作態(tài)度，嚴(yán)肅認(rèn)真的治學(xué)風(fēng)格給我留下深刻的影響， 讓我終生受益， 值得我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí) .鄭 老師從一開始的論文方向的選定，到最后的整篇文論的完成，都非常耐心的對我進(jìn)行指導(dǎo)。給我提供了大量建議，告訴我應(yīng)該注意的細(xì)節(jié)問題，細(xì)心的給我指出錯誤，修改論文。 他的指導(dǎo) 使我受益匪淺 .在此，謹(jǐn)向 鄭忠玖 老師致以崇高的敬意和衷心的感謝！
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