有源滤波装置的选型计算

一、设计依据

GB/T 14549-1993电能质量 公用电网谐波

GB15576-2008 低压成套无功功率补偿装置

GB14048-2008 低压开关设备和控制设备

GB/T 17625.8-2015电磁兼容 限值 每相输入电流大于16A 小于等于75A 连接到公用低压系统的设备产生的谐波电流限值

GB/T 26870-2011滤波器和并联电容器在受谐波影响的工业交流电网中的应用

GB/Z 17625.14-2017电磁兼容 限值 骚扰装置接入低压电力系统的谐波、间谐波、电压波动和不平衡的发射限值评估

GB/Z 17625.6-2003电磁兼容 限值 对额定电流大于16A 的设备在低压供电系统中产生的谐波电流的限制

11CD403低压配电系统谐波抑制及治理

工业与民用供配电设计手册（第四版）

二、设计原则

1、当非线性负荷容量占配电变压器容量的比例较大，设备的自然功率因素较高时，宜在变压器低压配电母线侧集中装设有源电力滤波器。

2、当一个区域内有较分散切容量较小的非线性负荷时，宜在分配电箱母线上装设有源电力滤波器。

3、当配电变压器供电对象仅有少量非线性重要设备时，宜对每台谐波源的成套电气设备配置上选用带有抑制谐波功能的活就地装设有源电力滤波器。

4、为治理供配电系统内、外谐波骚扰，铝箔方式可按下列原则选择

1）、对电力系统内部的谐波骚扰，宜以部分滤除和抑制为主。

2）、对电力系统外部的谐波骚扰，应避免串联谐振。

3）、以5次和7次为主的谐波骚扰，应避免串联谐振。

三、谐波的危害

1、变压器：谐波会增加变压器的铜损、漏磁损和铁损及工作噪音和温升，降低变压器有效出力。

2、电缆：谐波电流可能造成线路过载过热，损害导体绝缘，同时高频谐波可能造成集肤效应降低电缆的载流能力。

3、控制系统：谐波会造成电压畸变，导致电压过零点漂移，使控制系统判断错误、误动作等。

4、无功补偿电容器：谐波电流可能造成电容器过电流，造成系统的并联谐振、串联谐振，快速放大谐振电流、电压，造成电容器发热，加速老化，从而缩短使用寿命，严重时引起火灾、爆炸等现场事故。

5、异步电动机：谐波会增加附加损耗。负序谐波产生的负序旋转磁场，会产生制动矩，影响电动机的有功出力。

6、电能表：谐波引起电能计量产生较大误差，严重时会导致计量混乱。

7、保护及通信装置：谐波也是引起录波装置误启动，保护误动和拒动的重要因素。此外，谐波还会通过静电感应、电磁感应乙级传导等多种方式耦合进通信系统，影响他们的运行。

四、治理谐波的效益

1、减少谐波能耗，节约电能。

2、提高电能质量，延长设备使用寿命。

3、降低谐波污染公用电网。

五、谐波电流计算公式

1、谐波电流计算公式

21i 13THD U THDi K S I S T THD +????=

式中：

K 1—变压器的负载率，常规设计时一般取0.7~0.8；

THDi —为电流总谐波畸变率，不同建筑的取值可参考电流总谐波畸变率表；

S T —变压器额定容量（kVA ）；

U S —为变压器低压侧额定电压（kV ）。

某办公楼配电变压器容量为1250kV A ，变压器变比10/0.4kV ，K 1取值为0.7，THDi 取值为15%，计算谐波电流。

2%1514.03%

157.01250+????=THD I =187A

根据需要选用容量为200A 的有源滤波器即可抑制谐波。