金发科技谐波治理方案
电动汽车充电站谐波治理方案

电动汽车充电站谐波治理方案摘要:随着新能源汽车的发展,电动汽车充电站也在逐渐增多,而电动汽车充电站在为用户提供电能的同时,也会产生大量谐波污染。
因此,为保障用户的用电安全、降低谐波对电网的影响,对电动汽车充电站谐波治理是非常必要的。
基于此,本文就电动汽车充电站谐波治理方案展开分析,旨在为相关工作人员提供借鉴参考。
关键词:电动汽车;充电桩;谐波治理引言:电动汽车充电站是电动汽车的充电基础设施,充电站内包含大量的充电桩,当电网发生三相不平衡、谐波、冲击性负荷等问题时,容易造成谐波的传播,产生高次谐波的问题。
由于电动汽车充电站内使用大量的大功率和高次谐波电能,以及电动汽车充电站内用电设备和充电机等都属于非线性负载,易引起谐波污染,严重时会造成电网的谐波污染,影响供电系统和用电设备的正常运行。
1电动汽车充电桩谐波治理的意义要想实现电动汽车的大范围普及,就必须要建设数量庞大的电动汽车充电站,而充电站的核心设备充电机是一种非线性负荷,也就是由整流器和功率变换器等构成的电力电子装置。
充电站在正常工作时,会在与其相连的并网端口处生成大量的高次谐波,这些高次谐波会流入到配电网中,引起电压波形失真,导致电力系统的功率因子下降,对城市电网带来谐波污染等。
为此,对充电机在充电时产生的谐波进行分析,制定科学合理的谐波治理方案,这对于有效地控制和治理电动汽车充电站谐波污染,保证配电网的供电质量等都有着十分重大的意义。
2谐波源分析从电动汽车充电站谐波来源来看,主要包括:①交流电源供电部分,如变压器、整流器、逆变器等;②直流侧电池充电部分,如逆变器、蓄电池、充电控制器、充电机等。
从谐波源的影响来看,主要包括:①谐波电流放大影响系统设备;②谐波电流增大会使电网损耗增加;③谐波电流增大影响系统运行效率。
3谐波治理目的谐波对电力系统的危害,主要表现在以下几个方面:①增加谐波源设备的额外损耗。
谐波会使发电机、变压器、电容器等电力设备发热,从而增加额外损耗。
工厂谐波治理方案

工厂谐波治理方案以下是 6 条关于工厂谐波治理方案的内容:1. 嘿,你知道工厂里那些谐波就像调皮的小精灵,老是捣乱吗?咱得有招来治治它们呀!就拿我们隔壁厂来说吧,之前没重视谐波,结果好多设备三天两头出毛病。
现在他们有了专门的谐波治理方案,设备运行那叫一个稳定。
咱自己的厂可别落后呀,赶紧把这事儿重视起来,咋样?2. 哇塞,工厂谐波不治理可不行啊!这就好比身体里有了小毛病不赶紧解决,会越来越严重啊。
你想想,要是因为谐波让那些贵重的机器受损,得损失多少钱呐。
看看人家大厂,早就实施了有效的谐波治理方案,咱得赶紧跟上步伐呀,不至于落后太多吧?3. 哎呀呀,工厂谐波治理方案真的太重要啦!这就好像给工厂的电气系统打了一针“稳定剂”呀。
那个谁的厂之前老是电压不稳,后来才发现是谐波惹的祸。
赶紧制定一个合适的治理方案,才能让工厂的运行顺顺畅畅的,难道不是吗?4. 哼,可别小瞧了工厂谐波,它们就像隐藏的“小恶魔”。
咱厂也不能任由它们放肆呀!你知道吗,旁边那厂因为谐波问题废品率都上升了。
咱得赶紧弄个好的治理方案,把这些“小恶魔”都赶跑。
咱可不能犯同样的错误,得赶紧行动起来呀!5. 哇哦,工厂谐波治理方案可是关系到咱厂的未来呀!就像给工厂穿上了一层保护衣。
听说好多厂都已经尝到了治理谐波的甜头。
难道我们还能无动于衷吗?必须马上着手搞起来,让我们的厂也能茁壮成长啊!6. 嘿呀!工厂谐波治理不搞可不行啊!这等同于给工厂埋下了大隐患。
之前咱不是看过一个例子,有家厂因为没重视谐波,结果出了大故障,损失惨重。
咱不能走他们的老路,得赶紧弄个可靠的治理方案,让工厂平平安安、稳稳当当的,我的观点很明确,早行动早受益呀!。
谐波治理方案

谐波治理方案1. 引言谐波电流是电力系统中的一种常见问题,特别是在有非线性负载的情况下。
谐波会导致电网中的电压畸变、设备损坏以及其他负面影响。
因此,为了保障电力系统的正常运行和设备的安全运行,需要实施谐波治理措施。
本文将介绍一种谐波治理方案,以减少电力系统中的谐波电流。
方案包括谐波源的识别、谐波电流监测与分析、谐波滤波器的设计与应用等内容。
2. 谐波源的识别在电力系统中,谐波源可能来自于各种非线性负载,例如电弧炉、变频器、电子设备等。
通过谐波源的识别,可以确定谐波的产生位置和程度,从而为后续的治理措施提供依据。
识别谐波源的方法可以采取谐波电流监测仪器进行实时监测和分析,也可以通过分析电力系统中各个非线性负载的谐波特性来确定谐波源。
根据谐波源的识别结果,可以制定相应的谐波治理方案。
3. 谐波电流监测与分析对谐波电流进行监测和分析是实施谐波治理的重要步骤。
通过谐波电流监测,可以了解电力系统中谐波的产生和传播情况,确定谐波电流的频谱特性。
在监测期间,需要采集电力系统中各个节点的电流数据,并对其进行分析。
谐波电流分析可以采用频谱分析方法,通过对电流信号进行傅里叶变换,得到电流在不同频率下的谐波分量。
分析结果可以帮助确定主要的谐波成分和谐波级别,为后续的治理方案设计提供依据。
4. 谐波滤波器的设计与应用谐波滤波器是减少电力系统谐波的一种常用设备。
根据谐波分析结果,可以设计合适的谐波滤波器,并将其应用于电力系统中,以降低谐波电流水平。
根据谐波分析结果,可以确定谐波滤波器的额定电流和安装位置。
一般来说,谐波滤波器应该安装在负载侧,使其能够尽量接近谐波源,以最大限度地降低谐波电流。
在谐波滤波器的设计过程中,需要考虑到谐波滤波器的阻抗特性和谐波滤波器的使用寿命等因素。
合理设计和应用谐波滤波器可以有效地减少电力系统中的谐波电流。
5. 结论谐波电流是电力系统中的常见问题,为了保障电力系统的正常运行和设备的安全运行,需要实施谐波治理措施。
电能质量解决方案-谐波篇

2.1 供电系统............................................................................................................................................. 2 2.2 变压器................................................................................................................................................. 2 2.3 供电设备............................................................................................................................................. 2 2.4 用电设备............................................................................................................................................. 3
Байду номын сангаас
1
Improve power Quality, creat green Energy 改善 电能质量 共创 绿色 能源
二、谐波的负面影响
2.1 供电系统 系统自身内部产生大量的谐波污染,非正弦甚至严重畸变了的电压电流波形,给这个 系统造成巨大紊乱。 ◎电网的品质变坏,波形失真增大,频率改变 ; ◎过度地消耗电网中的无功功率和电流有效值; ◎电网的负担加重,可用容量下降; ◎柴油发电机不能正常运行。 2.2 变压器 ◎零序谐波导致中线过载、过热,增加系统损耗; ◎谐波会增加变压器损耗,引起变压器发热和其它电力设备的绝缘老化; ◎谐波导致保护及安全自动装置误动作,影响生产 ◎据测试变压器每升高 6~8℃,变压器寿命减少一半,相反每降低 6~8℃,寿命则会增加 一倍。 ◎谐波导致用电设备发热,增加损耗,降低设备的使用寿命,谐波治理后,会延长电气设 备的使用寿命 2~3 年; 由于有源滤波器对谐波进行了大部门的滤除,使得谐波进入电容柜中电容的大小相对 降低,从而可以达到大大增加无功补偿柜的使用寿命。 ◎谐波导致电容器组谐波电流放大,使电容器过负荷或过电压,甚至烧毁 2.3 供电设备 ◎电力变压器和柴油发电机损耗增大,产生过热损坏; ◎电缆过热,绝缘老化; ◎电力补偿电容器的介质损耗增大,过热,甚至爆炸(本系统含有补偿电容柜 C3-1/-2) ; 2
谐波产生的根本原因及治理对策

谐波产生的根本原因及治理对策谐波是指在电力系统中产生的频率为基波频率的整数倍的波动。
它是电力系统中普遍存在的一种现象,但过多的谐波会对电力系统的正常运行和设备的安全性产生很大影响,因此需要采取相应的治理对策来解决这个问题。
1.非线性负载:当电力系统中存在非线性负载时,如电弧炉、电焊机、电子设备等,其工作特性会产生谐波。
这是谐波产生的主要原因之一2.电力电子装置:现代电力系统中广泛使用的各种电力电子装置,如变频器、整流装置等,也会引入大量谐波。
3.潮流分布不均匀:当电力系统中的潮流分布不均匀时,也会导致谐波的生成和传播。
针对谐波的治理对策主要有以下几方面:1.使用滤波器:在电力系统中安装滤波器可以消除或降低谐波对系统的影响。
滤波器的选择要根据谐波的频率和大小来确定。
2.设计合理的系统:在电力系统的设计阶段,应考虑到非线性负载和电力电子装置可能带来的谐波问题,采取相应的额外措施来减少谐波的产生。
3.提高设备的抗谐波能力:针对电力系统中的关键设备,如变压器、电容器等,可以采用提高抗谐波能力的设计和制造技术,使其能够更好地耐受谐波的影响。
4.加强监测和控制:定期对电力系统进行谐波监测,及时发现和解决问题。
对于频繁发生谐波问题的系统,可以采用自动生成谐波的设备进行实时控制,以减小谐波的影响。
5.加强人员培训和管理:加强对电力系统人员的培训,提高其对谐波问题的认识和处理能力。
同时,建立健全的管理体系,制定相应的管理规范和操作程序,以确保谐波问题得到科学有效的控制。
总之,谐波问题存在于电力系统中,会对系统的正常运行和设备的安全性产生不利影响。
通过采取相应的治理对策,如使用滤波器、设计合理的系统、提高设备的抗谐波能力等,可以有效地解决谐波问题,确保电力系统的稳定和可靠运行。
同时,需要加强人员培训和管理,提高人员的谐波处理能力,确保谐波问题得到及时有效的解决。
数据中心6脉冲UPS谐波治理方案分析

数据中心6脉冲UPS谐波治理方案分析发布时间:2021-07-02T14:25:02.770Z 来源:《城市建设》2021年7月作者:王开春[导读] 本文介绍了某金融系统数据中心6脉冲UPS谐波治理的方案设计,为其他数据中心建设提供借鉴和参考四川成都中联宏信勘察设计有限公司王开春 610095摘要:本文介绍了某金融系统数据中心6脉冲UPS谐波治理的方案设计,为其他数据中心建设提供借鉴和参考关键词:谐波治理、6脉冲整流UPS、数据中心 1概述低压供电网络中,常见谐波源主要有换流设备、电弧炉、铁芯设备、照明设备等非线性电气设备。
数据中心中,最常见的谐波源为不间断电源(UPS)系统,其中,谐波含量最大的为6脉冲整流UPS。
谐波电流对供配电系统安全运行的影响很大,数据中心大量使用UPS或通信电源,在此环境下,主要危害可能有:与电力网的分布电容组合,在一定频率下,可能存在并联或串联的谐振条件,造成危险的过电压或过电流,往往引起电容器熔丝熔断或造成损坏;谐波电流使变压器铜损增加;输电线路感抗随频率升高增加,谐波产生损耗加大;谐波含量较多将使断路器的遮断能力降低,使之不能正常工作等。
本文主要针对三相6脉冲整流UPS负荷,分析其谐波影响以及提出解决方案。
2.三相6脉冲全波整流负载谐波分析由基本电路我们知道,当整流电路滤波电抗足够大,不计换相重叠角且控制角为零时(非相控),特征谐波次数hc按下式计算 Hc=kp±1式中,k为整数1,2,3,4,……;P为整流电路的脉动数:单相半波为1,单相全波或桥式为2,三相零式为3,三相全波为6,六相全波为12。
据此,对6脉冲全波整流UPS负载而言,它向电网反馈的各次谐波中,主要为特征谐波次数为5,7次谐波。
并不含3次谐波及3次谐波奇数倍的电流谐波分量,其中,5次谐波是它最大的电流谐波分量,其次为7次谐波分量。
其它的各高次kp±1谐波,随k增加而显著下降。
下表为6脉冲整流器负荷电流的谐波次数、谐波电流及含量理论最大值和工程实测值。
谐波的危害和治理

谐波的危害和治理谐波的基本概念谐波频率是基波频率的整倍数,任何周期性非正弦波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。
一般地讲,奇次谐波引起的危害比偶次谐波更多更大。
在平衡的三相系统中,由于对称关系,偶次谐波已经被消除了,只有奇次谐波存在。
对于三相整流负载,出现的谐波电流是6n±1次谐波,例如5、7、11、13、17、19等。
变频器主要产生5、7次谐波。
频率为基波非整数倍的分量称为间谐波,有时候也将低于基波的间谐波称为次谐波。
基波与3次谐波、5次谐波的波形图如图1、图2所示。
图1 基波与3次谐波的波形图图2 基波与5次谐波的波形图谐波的产生(1)具有铁磁饱和特性的铁心设备主要为变压器、电抗器等,此种设备产生的谐波较少。
理论上,变压器正常运行时,本身不产生谐波,但是变压器磁通达到饱和时,主要会产生3次谐波。
(2)以电弧为工作介质的设备如气体放电灯、交流弧焊机、炼钢电弧炉等。
这类负荷谐波含量大,且有低次、偶次谐波。
(3)以电子元件为基础的开关电源设备如整流器、逆变器、变频器、相控调速和调压装置、大容量的晶闸管可控开关设备等。
(4)不间断电源系统(UPS)大功率UPS是通信电源系统中主要的谐波源,采用可控硅整流是UPS产生谐波的主要原因。
UPS生产厂家提供的谐波指标通常是满载输出时的数据,而实际情况中UPS不可能运行在满载状态下。
谐波的危害(1)谐波对系统的普遍影响首先,谐波会增加设备的铜耗、铁耗和介质损耗进而加剧热应力,从而运行中需要降低设备的额定出力。
其次,谐波还可以使电压峰值增大,若忽略相位差,则峰值电压上升的标幺值就等于电压峰值系数,这种电压升高会导致绝缘应力升高,最终有可能使电缆绝缘击穿。
最后,谐波还会引起负载设备损坏(这里负载设备损坏广义的定义为由电压畸变引起的任何设备故障或工作不正常),并缩短设备寿命。
另外,3倍数次谐波即使在负载平衡的情况下也会使中性线带电流,并且此电流有可能等于甚至大于相电流。
电力系统中的谐波治理

电力系统中的谐波治理电力系统中的谐波是指频率为基波频率的整数倍的电压或电流的波动。
它们可能是由非线性负载引起的,如电脑、UPS、LED照明、变频器、电动机等。
谐波不仅会影响电力系统的稳定性和电能质量,还会给设备带来潜在的损害。
因此,对电力系统中的谐波进行治理至关重要。
在进行谐波治理之前,需要先了解谐波的特性。
谐波的主要特性包括:频率、振幅、相位、波形和谐波总畸变率(THD)。
其中,THD是指总谐波含量与基波电压或电流的比值。
THD越高,电能质量越差,设备受到的影响也越大。
治理谐波的方法主要包括:被动治理和主动治理。
被动治理是通过安装谐波滤波器等被动元件来限制谐波传播,从而达到治理的目的。
主动治理则是通过控制非线性负载,减少谐波的产生。
被动治理不仅可以减少谐波对电网的影响,还能够提高设备的寿命和可靠性。
但是,被动治理有其局限性,比如无法处理谐波产生的根本问题。
主动治理则可以从根本上解决谐波产生的问题,但成本较高,需要配备高度控制的设备。
被动治理中最常见的方法是安装滤波器,如谐波停波器、谐波抑制器等。
谐波停波器是一种被动电子设备,它可以用来过滤电路中的谐波。
谐波停波器主要由电感、电容和电阻等元件组成,其作用是消除电路中的高频噪声。
谐波抑制器是一种被动元件,它可以消除电力系统中谐波对设备的影响。
谐波抑制器主要由电感、电容和电阻等元件组成。
主动治理主要有以下几个方面:调整电脑、LED照明、UPS等非线性负载的工作状态;使用有源滤波器和多电平变频器等技术;使用LCL型滤波器等,从而控制谐波的产生和分布。
调整非线性负载的工作状态,可以减少谐波的产生,从而降低谐波的总畸变率。
有源滤波器可以根据实际需要自动选择不同的滤波器参数,从而达到滤波的目的。
多电平变频器可以产生多种不同频率的电压,从而控制谐波的产生和分布。
LCL型滤波器则可以限制谐波的传播,从而提高电能质量和设备的寿命。
在电力系统中,谐波治理需要遵循以下几个原则:首先,应尽可能采取前端控制措施,控制接入电网的非线性负载;其次,应优先考虑被动治理措施,如安装谐波滤波器等;最后,如果被动治理无法满足要求,应考虑采用主动治理措施。
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金发科技谐波治理方案文档编制序号:[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]金发科技有限公司供电系统谐波治理方案目录1、谐波简介1.1、谐波的基础了解1.谐波:是对周期性交流量进行付立叶级数分解,得到的基波频率大于1的整数倍的频率分量,由于谐波的频率是基波频率的整数倍,也常称它为高次谐波。
2.谐波源:向公网中注入谐波电流或在公网中产生谐波电压的电气设备(分为电流、电压谐波源)3.产生电流谐波源的主要设备:非线性用电设备、变压器、发电机、直流调速装置、中频/高频感应电炉、电流型变频器。
4.产生电压谐波源的设备:交流变频器、UPS/EPS设备谐波电压的产生电压与电流畸变的关系对于每个电流谐波In, 对应该频率的电源阻抗Zsn两端存在谐波电压Un Un=各次谐波畸变 Hn= Un /u1(U1: 基波值)THD (%) =在各次谐波频率下的电源阻抗为电压出现畸变的基本,如果电源阻抗低, 电压畸变就低综上所述:产生电流谐波畸变依赖于负载、产生电压谐波畸变依赖于电源,低的电源阻抗利于谐波电流流向电源, 但同时电压畸变往往也较低。
高电源阻抗阻止谐波电流流向电源, 但电压总畸变往往也较高电源阻抗与总谐波畸变之间的变化是非线性的。
1.2、谐波来源电力系统本身包含的能产生谐波电流的非线性元件主要是变压器的空载电流,交直流换流站的可控硅控制元件,可控硅控制的电容器、电抗器组等。
但是,电力系统谐波更主要来源是各种非线性负荷用户,如各种整流设备、调节设备、电弧炉、轧钢机以及电气拖动设备。
1.3、谐波的危害谐波的危害主要表现为:1、加大线路损耗,使电缆过热,绝缘老化,降低电源效率。
2、使电容器过载发热,加速电容器老化甚至击穿。
3、保护装置的勿动或拒动,导致区域性停电事故。
4、造成电网谐振。
5、影响电动机效率和正常运行,产生震动和噪音,缩短电动机寿命。
6、损坏电网中敏感设备。
7、使电力系统各种测量仪表产生误差。
8、对通讯、电子类设备产生干扰;引起系统故障或失灵。
9、零序谐波导致中性线电流过大,造成中性线发热甚至火灾。
2、现场谐波的测量与分析2.1、国家标准对谐波的要求根据中华人民共和国国家标准《电能质量、公用电网谐波》GB/T14549-93中规定公用电网谐波电压(相电压)、电流限值如下:1)谐波电压限值公用电网谐波电压(相电压)不应超过下表中规定的允许值。
2)谐波电流限值a)公共连接点的全部用户向该点注入的谐波电流分量(方均根值)不应超过下表中规定的允许值。
b)同一公共连接点的每个用户向电网注入的谐波电流允许值按此用户在该点的协议容量与其公共连接点的供电设备容量之比进行分配。
2.2、现场数据测试背景由于现场安装的PM5350仪表具有测量谐波的功能,所以采用先从仪表上判断出谐波含量较大的回路,再使用专业的谐波测量仪器FLUKE表进行详细测量。
现场选取的谐波测量点如下图所示:2.3、谐波测试数据2.3.1、 1#进线柜谐波数据测试1)1#进线三相电流波形由图可见,1#总线上含有谐波电流,并导致总线上的电流发生畸变。
2)1#进线三相电流谐波柱状图由图可见,1#总线上包含3次、5次和7次谐波。
3)1#进线三相电流谐波含量详细数据4)1#进线电压\电流\频率实测值经分析谐波电流的含量如下:现在对1#进线下各回路的谐波含量进行测量和分析。
2.3.2、三台氧化炉变频器动力柜谐波数据测试(数据相似,只测一台)1)氧化炉变频器动力柜谐波含量柱状图由图可知,氧化炉回路中含有大量的谐波,其中5次、7次的谐波含量较大。
2)氧化炉变频器动力柜谐波含量详细数据3)氧化炉变频器动力柜电压\电流\频率实测值经分析,氧化炉变频器动力柜谐波电流的含量如下:2.3.3、 1D5-3驱动系统配电柜回路谐波数据测试1)1D5-3回路谐波含量柱状图由图可知,1D5-3驱动系统配电柜中含有大量的谐波,其中除7次、13次谐波外,各次谐波含量都非常大。
2)1D5-3驱动系统配电柜谐波含量详细数据3) 1D5-3驱动系统配电柜的电压\电流\频率实测值经分析,1D5-3驱动系统配电柜谐波电流含量如下:2.3.4、 1D7-2高温炭化炉动力柜回路谐波数据测试1)1D7-2高温炭化炉动力柜回路谐波含量柱状图由图可知,1D7-2高温炭化炉动力柜回路中含有大量的谐波,其中3次、5次、谐波含量较大。
2)1D7-2高温炭化炉动力柜回路谐波含量详细数据3)1D7-2高温炭化炉动力柜电压\电流\频率的实测值经分析,1D7-2高温炭化炉动力柜电流谐波含量如下所示:2.3.5、 2#进线柜谐波数据测试1)2#进线三相电流波形由图可见,2#总线上含有谐波电流,并导致总线上的电流发生畸变。
2)2#进线三相电流谐波柱状图由图可见,2#总线上包含5次和7次谐波。
3)2#进线三相电流谐波含量详细数据3)2#进线电压\电流\频率实测值经分析,2#进线电流谐波含量如下表所示:现在对2#进线下各回路的谐波含量进行测量和分析。
2.3.6、 2D6-1空压机控制柜回路谐波数据测试1)2D6-1空压机控制柜回路谐波含量柱状图由图可知,2D6-1空压机控制柜回路中含有大量的谐波,且各次谐波含量都非常大。
2)2D6-1空压机控制柜回路谐波含量详细数据3)2D6-1空压机控制柜的电压\电流\频率实测值2.3.7、 2D6-2冷却循环系统回路谐波数据测试1)2D6-2冷却循环系统回路谐波含量柱状图由图可知,2D6-2冷却循环系统回路中含有的谐波,其中5次、7次谐波含量较大。
2)2D6-2冷却循环系统回路谐波含量详细数据3) 2D6-2冷却循环系统回路的电压\电流\频率实测值经分析,2D6-2冷却循环系统回路的电流谐波含量如下所示:2.3.8、 2D6-5消防泵切换箱回路谐波数据测试1)2D6-5消防泵切换箱回路谐波含量柱状图由图可知,2D6-5消防泵切换箱回路中含有大量的谐波,其中5次、7次、11次和13次谐波含量非常大。
2)2D6-5消防泵切换箱回路谐波含量详细数据3)2D6-5消防泵切换箱回路的电压\电流\频率实测值经分析,2D6-5消防泵切换箱回路电流谐波的含量如下所示:总结:从现场测试得到的数据可以看出,所测各回路的谐波含量很大,谐波危害非常大。
由现场的负荷电流不是很大,所以并未表现出大面积的设备损坏,但谐波含量都大大超过国家标准GB/T14549 《电能质量公用电网谐波》所规定的谐波限值,供电系统的电能质量污染程度非常严重,存在极大的安全隐患,必须引起有关部门高度重视,应及时治理。
2.4、谐波测试数据分析及设备选型2.4.1 谐波测试数据分析从表中的数据可以看出,所测各回路的谐波含量都非常大,最有效的方法是需要进行局部补偿加总补偿方式,专门治理,以实现治理效果,保证设备正常运行。
但由于补偿的回路较多,治理的成本较高,考虑到经济性,与用户协商后,选择只在总线处进行总体补偿,从一定程度上治理谐波电流。
又因总线的负荷电流较大,所以所补偿的电流应留有较大的裕度,总结谐波治理方案如下:2.4.2 选型统计表(1)根据补偿电流的大小,选择的有源滤波器的型号如下表所示:(2)有源滤波器电流采集CT选型:(3)塑壳断路器选型:(4)电力电缆选型注:电缆长度需根据现场实际情况而定。
3、谐波治理的意义及价值3.1 谐波治理的意义1、采用合理的和高性价比的滤波方案,消除了主要谐波负载产生的谐波电流,并降低了由谐波电流引起的谐波电压(部分由外部供电线路传入)。
2、避免了由于谐波电流和谐波电压引起的系统内短期和长期电气危害和故障:a)短期:与电容器的谐波放大和谐振,损坏电容器,并引起系统谐波增大和振荡;变压器过载;电缆过载和发热;电动机发热、效率低;对其它配电回路的影响;对控制设备的干扰;电压不平衡导致的故障等等。
b)设备和电缆过载导致的绝缘损坏,引起短路、漏电和火灾隐患;谐波电流和电压导致电气设备的提前老化、降容、损坏而不得不提前更换。
3、保障了配电系统的供电可靠性和连续性,降低了停电带来的损失和风险,有助于提高公司的生产效率和能力。
3.2 谐波治理的价值1、减少损耗,节约电能:谐波电流流经线路、断路器、发电机,特别是变压器,会产生大量的热损耗和铁损耗,导致电能的流失。
所以使用使用有源滤波器滤除谐波电流可以减少损耗,节约电能。
I 变压器损耗变压器损耗分为:铜耗、铁耗、介质损耗、杂散损耗等。
其铁耗又分为磁滞损耗和涡流损耗。
不管分类如何复杂,按性质分只有两类:基本损耗和谐波损耗。
谐波环境下,考虑集肤效应时,导体的各次谐波阻抗为1nr r n = (1)式中,r n 为导体中n 次谐波电流所对应的电阻,Ω;n 为谐波次数。
(1) 变压器的铜耗考虑集肤效应时,根据(1)可得变压器铜耗为⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=∑∑∞=∞=2212121211112112n n n r I n r I nHRI r I r I n (2) 式中,P 为变压器铜耗,W ;n I 各次谐波电流,A ;n=1时,1I 表示基波电流;1r 为变压器绕组基波电阻;n HRI 为各次谐波含量,是指各次谐波电流与基波电流的比值,即表示为n nHRI I I =1后面公式采用都才n HRI 是为了表达方便。
n I 表示谐波电流,1I 表示基波电流。
由式(2)可知,变压器的铜损耗由两部分构成。
第一部分为基本的铜损耗,是由基波电流产生的;第二部分为谐波损耗,它是基波损耗的K 倍∑∞==22n n nHRI K (3)在变压器中,当绕组导线施加畸变电流时,发生第一次集肤效应;绕组磁化变压器铁心后,产生了畸变磁场,又施加在绕组上,在绕组导线上发生第二次集肤效应。
当变压器绕组为△-Y 接线方式时,3n 次零序谐波电流叠加。
变压器的谐波损耗通常归类为杂散损耗,及线圈涡流损耗,它是引起变压器铁心额外发热的重要因素。
在各类电器设备中,谐波电流的附件损耗占基本铜耗的比例,以变压器为较大。
代入数据计算得,谐波损耗为: P=3**21022**3+*5+*7+*9+*11+*13+*15)/23022=即,每小时变压的铜损的电量为。
(2)变压器铁耗铁耗是指发生在铁心中的损耗,铁心被外加励磁磁化,在磁化过程中产生了能量损耗。
铁耗包括磁滞损耗和涡流损耗,它导致变压器和电机效率降低,铁心温度升高,从而限制了出力的提高。
磁滞损耗是由铁心磁化极性的反转造成的,有磁性材料的尺寸和品质、磁通密度的最大值和交流电流的频率决定的。
对于正常范围m 2以下的磁通密度,基波频率下的磁滞损耗为vm h B f P 111ξ= (4)式中,ξ为常数,其值由铁心材料和尺寸决定,通常为2;1f 为交流电流的基波频率;1m B 为磁通密度n 次谐波最大值;ν为指数,其值取决于铁心材料,通常为。