特征谐波对换流变压器的影响分析

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谐波对电网危害

谐波对电网危害谐波污染对电网有哪些具体影响？谐波污染对电网的影响主要表现在：（1）造成电网的功率损耗增加、设备寿命缩短、接地保护功能失常、遥控功能失常、线路和设备过热灯，特别是三次谐波会产生非常打的中性线电流，使得配电变压器的零线电流甚至超过相线电流值，造成设备的不安全运行。

谐波对电网的安全性、稳定性、可靠性的影响还表现在可能引起电网发生谐振、使正常的供电中断、事故扩大、电网解裂灯。

（2）引起变电站局部的并联或串联谐振，造成电压互感器灯设备损坏；造成变电站系统中的设备和元件产生附加的谐波损耗，引起电力变压器、电力电缆、电动机等设备发热，电容器损坏，并加速绝缘材料的老化；造成断路器电弧熄灭时间的延长，影响断路器的开断容器；造成电子元器件的继电保护或自动装置误动作；影响电子仪表和通信系统的正常工作，降低通信质量；增大附加磁场的干扰等。

谐波对电力电容器有哪些影响？当配电系统非线性用电负荷比重较大，并联电容器组投入时，一方面由于电容器组的谐波阻抗小，注入电容器组的谐波电流打，使电容器过负荷而严重影响其使用寿命，另一方面当电容器组的谐波容抗与系统等效谐波感相等而发生谐振时，引起电容器谐波电流严重放大使电容器过热而导致损坏。

因此，电压谐波和电流谐波超标，都会使电容器的工作电流增大和出现异常，例如，对于常用自愈式并联电容器，其允许过电流倍数是1.3倍额定电流，当电容器的电流超过这一限制时，将会造成电容器的损坏增加、发热异常、绝缘加速老化而导致使用寿命降低，甚至造成损坏事故。

同时，谐波使工频正弦波形发生畸变，产生锯齿状尖顶波，易在绝缘介质中引发局部放电，长时间的局部放电也会加速绝缘介质的老化、自愈性能下降，而容易导致电容器损坏。

按照电力系统谐波管理规定，电网中任何一点电压正弦波的畸变率（歌词谐波电压有效值的均方根与基波电压有效值的百分比），均不得超过表2－5规定。

谐波对电力变压器有哪些影响？（1）谐波电流使变压器的铜耗增加，引起局部过热，振动，噪声增大，绕组附加发热等。

基于直流输电系统换流器谐波的分析与处理

电力系统及其自动化
ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍ＆Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ
《电气自化｝２０１４年第３６卷第１期
基于直流输电系统换流器谐波的分析与处理
殷培峰，马应魁，马莉（兰州石化职业技术学院。甘肃兰州摘７３００６０）
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ・ｉｓｓｎ．１０００－３８８６．２０１４．０１．０２８
［中图分类号］ＴＭ４５１．２［文献标志码］Ａ［文章编号］１０００— ３８８６（２０１４）０１— ００７９— ０３
ＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＴｒｅａｔｍｅｎｔＯｆＨＶＤＣＣｏｎｖｅｒｔｅｒ — ｂａｓｅｄＨａｒｍｏｎｉｃＷａｖｅ
ＹＩＮＰｅｉ — ｆｅｎｇ，ＭＡＹｉｎｇ — ｋｕｉ，ＭＡＬｉ
要：高压直流输电系统中的换流器是一种电力电子装置，具有非线性特性，易受直流输电系统运行方式、换流变压器的联结组别、
换流器单元接线方式等因素的影响，在工作过程中会产生不同类型的谐波，引发谐波不稳，严重危害电力系统的安全、优质、经
（ＬａｎｚｈｏｕＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＣｏｌｌｅｇｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＬａｎｚｈｏｕＧａｎｓｕ７３００６０，Ｃｈｉｎａ）

换流站换流变压器振动测试分析

换流站换流变压器振动测试分析摘要：科学识别和获取特高压换流站内主要噪声源特性，在此基础上对换流站噪声影响进行分析预测，用于换流站噪声评价、设计和防护。

在复杂声场环境条件下，通过现场录波、噪声与振动同步测试等方法，结合噪声理论知识，识别出换流变压器的优势谱点为400 Hz，该点占整个频谱噪声贡献值90% 以上，同时识别出交流滤波器场电抗器特征频率点与电抗器所滤除的谐波频率相一致，且换流变压器和交流滤波器场电抗器的声压与振动优势频点具有较强的相关性。

根据噪声源特性，对其计算模型进行相应的改进，可提高换流站噪声预测结果的准确性。

关键词：特高压换流站；噪声测试；噪声预测环保部高度重视噪声的科研和成果转化应用，并对噪声声功能区的划分和调整工作提出了新的要求。

特高压换流站噪声源种类和数量众多，高度、尺寸差异较大，且各种噪声源特性不同，导致换流站声场环境复杂。

主要的噪声源( 如换流变压器、平波电抗器、滤波电抗器、滤波电容器) 源强相对较大，对环境的影响最为显著。

如何在复杂的声场环境中获取各种噪声源的特性数据，在此基础上对整个换流站的噪声分布进行预测分析，提出相应的噪声防护方法或措施，具有重要的实际意义。

目前，对交流输变电项目噪声监测和分析较多，而特高压换流站主要噪声源测试数据缺乏，大部分采用声压法测量，在复杂声场环境下的测试结果的准确性不能满足实际要求；采用声强法测试，在一定条件下结果相对准确，但特高压换流站噪声源测试与预测技术研究繁琐，无法对带电设备( 如交流滤波器场电容器组、电抗器等) 进行现场测试。

因此，采用先进的测试方法和手段，获取噪声源的特征参数，显得十分迫切。

大部分特高压换流站换流变压器采用box-in 设计，即换流变压器两侧为防火墙，后面紧靠换流站阀厅墙壁，顶部和前面采用隔声板进行封闭，散热风机布置在前端面板之外，把换流变压器本体装在一个相对封闭空间，进风口采用消声百叶进风，顶部采用风机抽风，因此对其进行噪声预测分析较为复杂，而国内对封闭空间的噪声研究较少，对室外声屏障的绕射衰减测量进行过研究。

谐波对电网质量的影响和治理措施

载时功率因数为０７重载时为０４～．。以下是轧．，．０６９
机的电压电流波形（电压比为８１．．电流比为６）９０。
ＶｏｔｑＩｅａ
１典型电力电子设备对电网的影响
１１晶闸管调速的直流机负载。
我们以某轧钢厂为例：６ｋ电网供电系统中，要有主轧机整流变压Ｖ主
器两台（中上辊一台、辊一台）其下．．主轧机】（＃上辊）２｝下辊）流变压器均为三绕组变压器，和｝（整拖
图１电压波形
要负载为５００ｋ冲击性的交一变频主轧机。０Ｗ交轧
ｋａ，功功率为９８ｋＶｒ有７Ｗ。上辊变压器的冲击性无
全方波电流，与之相对应的原边绕组流过梯形波电
流，说明电流波形发生畸变。过谐波分析可知：这通
功功率大，成电网电压波动大。使６ｋ造Ｖ电网电压下降了４７Ｖ，为７％，压器二次电压８８６Ｖ９约．变９９．下降到７９Ｖ，７约为１．４３两台主机的供电变压器％。对６Ｖ电网供电构成２ｋ４脉波整流电网２４脉波整
想状况下运行（三相交流系统完全对称，流测即直
平波电抗器的感抗为无穷大。流电抗等于零）从换，
变流技术方面分析得：整流变压器副边绕组流过
变压器中由负载有功功率产生的无功功率为１８６

浅析配电网中谐波对电力设备危害及治理

容较大或在装有中性点接地的并联电容器时，可造成高次谐波谐振，使变压器、电容器及导线等设备发热而增加附加损耗，加
减定子、子间气隙中磁感应强度的分布，转总会由于齿、槽的影响速设备绝缘老化、少使用寿命以至设备损毁报废。
．以及气隙不可能绝对均匀而导致各相电势波形虽然对称，却是３３谐波对输电线路的危害由于谐波电流的频率是基波频率的整数倍，高频电流流过非正弦波形，相电势中含有奇次谐波；三 ②即使电源电势是正
主要有以下几种措施：施。电业务管理部门要严格把关，用对于没有采取治理措施的身抗谐波干扰的能力。（）加装谐波保护装置。１、改善谐波的保护性能，提高设备谐波源用户，要禁止其入网运行。针对谐波的产生和传播的特点，取相应的隔离、偿和抗谐波干扰的能力；采补（）安装静止无功补偿装置，２、对大型电弧炉或晶闸管控制减小措施。在配电网中，主要存在的是三次谐波污染，可以在谐
一
天就通过１８］时试运。６ｚ￣虽然机务专业检查发现轴瓦确实有柜或其他就地控制柜模块烧坏。因此电缆接线过程应中严禁不
轻微磨损造成轴承温度高，但我方热控专业在检查电缆接线时对线或按线芯号接线。过对线可以确保接线正确率，通并且可发现整个电泵轴承温度接线盒中四点轴承温度接线都较松，一以检查出电缆是否有接地和短路等问题。旦松脱就会引起跳电泵事故。
波是大量的。
３４谐波对电力测量和计量仪器的准确性的影响。
在有谐波源用户处的电能表记录了该用户的基波电能并扣除部分谐波电能，造成该户的谐波源既污染了电网，又少缴电费；与此同时，线性负荷用户处，在电能表记录了该用户的基波电能及部分谐波电能，该谐波源不但使该用户的负荷性能变差，而且还要多缴电费。此造成供电部门无法正确地计量各因．用户的用电情况。

浅析谐波产生的原因-影响及抑制措施

浅析谐波产生的原因\影响及抑制措施摘要：随着高科技的飞速发展，各种新型用电设备也不断地问世和使用，致使产生的高次谐波越来越多。

而电力系统受到谐波影响后，轻则影响系统的运行效率，重则损坏设备以至危害电力系统的安全运行。

本文主要对谐波的产生与危害进行分析，并对店里系统抑制谐波的措施进行探讨，从而保证供电质量。

关键词：谐波；产生原因；影响；抑制措施一、谐波的概念谐波是指对周期性交流分量进行傅立叶级数分解，得到的频率为基波频率大于1整数倍的分量。

通俗地说谐波是一个周期电气量的正弦分量，其频率为基波频率的整数倍。

二、谐波的产生（一）以电力电子元件为基础的开关电源设备，如：各种电力变流设备（整换流装置、变频器）、相控调速和调压装置，大容量的电力晶闸管可控开关设备、电力机车、家用电器等，它们大量的用于化工、电气铁道，冶金，矿山等共矿企业以及各式各样的家用电器中。

（二）具有铁磁饱和特性设备，如变压器、电抗器等；变压器中的谐波电流是由励磁回路的非线性引起的，正常情况下，所加电压为额定电压，铁芯工作在线性范围内，谐波电流含量不大，但在轻载时电压升高，铁芯工作在饱和区，此时谐波电流就会大大增加。

在变压器正常工作过程中，如果有暂态扰动、负载剧烈变化都会产生大量谐波。

三、谐波的危害一般来讲，具有非线性特性或者对电流进行周期性开闭的电气设备对容量相对较大的电力系统影响不很明显，而对容量小的系统，谐波产生的干扰就不可忽视，谐波电流和谐波电压的出现，对公用电网是一种污染，它使用电设备所处的环境恶化，给周围的通信系统和公用电网以外的设备带来危害。

谐波污染对电力系统的危害严重性主要表现在：(一）对供电线路的影响谐波对供电线路产生了附加谐波损耗。

由于集肤效应和邻近效应，使线路电阻随频率增加而提高，造成电能的浪费；由于中性线正常时流过电流很小，故其导线较细，当大量的三次谐波电流流过中性线时，会使导线过热、绝缘老化、寿命缩短、损坏甚至发生火灾。

谐波对电网设备的影响

第1章绪论1.1 谐波的基本概念国际上公认的谐波定义为：“谐波是一个周期电气量的正弦波分量，其频率为基波频率的整倍数”。

由于谐波的频率是基波频率的整数倍，我们常称为高次谐波。

根据这个定义，频率不是基波频率整数倍的畸变波形称为间谐波(interharmonics)、分数谐波(fractional---harmonics)和次谐波(subharmonics) 。

在电力系统中，波形畸变现象的产生主要是由于大容量电力设备和用电整流或换流设备，以及其他电力电子设备等非线性负荷造成。

当正弦基波电压施加于非线性负荷时，负荷吸收的电流与施加的电压波形不同，畸变的电流影响电流回路中的配电设施，如变压器、导线、开关设备等。

在实际存在系统电源阻抗时，畸变电流将在阻抗上产生电压降，因而产生畸变电压，畸变电压将对负荷产生影响。

这些电力设备或用电设备负荷从电力系统中吸收的畸变电流可以分解为基波和一系列的谐波电流分量，这样就产生了谐波电流，这些谐波电流注入电网，就形成了电网谐波。

这些谐波电流值实际上与50HZ基波电压值和供电网的阻抗无关。

因此，对大多数谐波源可视作为恒流源，它们与50HZ基波不同，后者大多是恒压源。

根据谐波产生的原理不同，谐波源可分为两大类：（1）含有半导体元件的各种电力电子设备的谐波源含有半导体元件的各种电力电子设备的谐波源工作时按一定的规律开关不同的电路，使正弦电流(或电压)波形发生畸变，将谐波注入电网中，这种方式产生的谐波电流与供电电压波形、电力设备的电路结构及参数和控制方式有关。

近年来电力电子设备的迅速发展，这类谐波源成为最严重的谐波源。

从相数分有单相和多相；从功能分有整流、逆变、交流调压和变频等。

如整流设备、交直流换流设备、变压器、直流拖动设备整流器、PWM变频器、相控调制变频器以及现代工业为节能和控制用的电力电子设备等。

（2）含有电弧和铁磁非线性设备的谐波源含有电弧和铁磁非线性设备的谐波源所产生的谐波电流与供电电压波形和负荷的伏安特性有关。

谐波的产生、危害及解决方案(自己写的)

直流输电换流站谐波的产生、危害及解决措施the Generation, Harm and Solutions of Harmonics inHVDC摘要：本文主要介绍了直流输电换流站谐波的产生、危害及解决措施。

首先介绍了6脉波及12脉波换流器的交流侧和直流侧的特征及非特征谐波。

之后就谐波对电网及电网中电力元件的影响进行了讨论。

最后介绍了抑制谐波的主动型及被动型的几种主要措施。

关键词：谐波危害抑制直流输电Abstract:This paper concentrates on the generation, harms and solutions of harmonics in HVDC. First of all, it introduces the types of harmonics generation from 6 pulse converter and 12 pulse converter. Second, it discusses the harm of harmonics including hot wastage and so on. Finally, it provides some main measures aiming at restrain the harm of harmonics consisting of active ones and passive ones.Key words:harmonics harm restrain HVDC一．研究直流输电系统谐波的意义1.研究背景直流输电技术从1954年在电力系统中得到应用以来，先后经历了汞弧阀换流时期和晶闸管换流时期，从试验性阶段，到稳步发展阶段，特别是1970年以后，随着电力电子技术和微机控制技术等发展，进入到大力发展阶段。

然而近年来，由于电力电子技术的不断发展和应用，也使得谐波对电力系统运行，电力设备，电力用户，通讯等领域中造成了很大的危害。

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ｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｃｏｍｐｕｔｅｒａｉｄｅｄｄｅｓｉｇｎ／ｅｌｅｃｔｒｉｃｍａｇｎｅｔｉｃｔｒａｎｓｉｅｎｔｉｎＤＣｓｙｓｔｅｍ（ＰＳＣＡＤ／ＥＭＴＤＣ）ｔｏｅｓｔａｂｌｉｓｈｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ
利用计算机辅助设计电磁暂态模拟程序软件搭建其系统仿真模型仿真验证谐波因素是导致换流变压器故障主要发生在二次绕组的重要原因之一并针对该问题提出了3种解决方案
第２６卷第９期２０１３年９月
广东电力
ＧＵＡＮＧＤＯＮＧＥＬＥＣＩＲＩＣｐＯＷＥＲ
ＶＯ１．２６ＮＯ．９
ＡｎａｌｙｓｉｓｏｎＩｍｐａｃｔｏｆＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃＨａｒｍｏｎｉｃｏｎＣｏｎｖｅｒｔｅｒＴｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ
ＰＥＮＧＱｉｏｎｇ，ＣＨＥＮＧＨａｎｘｉａｎｇ，ＣＨＥＮＹｕｅｔａｏ，ＳＨＩＸｉｎｙｕ，ＷＡＮＧＬｉｕｓｈｕａｎ，ＺＨＡＯＪｉａｎｑｉｎｇ２
（１．广东工业大学，广东广州５１０００６；２．广东电网公司江门供电局，广东江门５２９０３０）
摘要：阐述１２脉动整流器的原理和特征谐波产生机理。以正在建设的糯扎渡至鹤山 ±８００ｋＶ高压直流输电工程
（１．ＧｕａｎｇｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ５１０００６，Ｃｈｉｎａ；２．ＪｉａｎｇｍｅｎＰｏｗｅｒＳｕｐｐｌｙＢｕｒｅａｕｏｆＧｕａｎｇｄｏｎｇＰｏｗｅｒＧｒｉｄＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｊｉａｎｇｍｅｎ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ５２９０３０，Ｃｈｉｎａ）
为研究对象，分析换流变压器绕组中的特征谐波成分及其对换流变压器可能造成的影响。利用计算机辅助设
计一电磁暂态模拟程序软件搭建其系统仿真模型，仿真验证谐波因素是导致换流变压器故障主要发生在二次绕组的重要原因之一，并针对该问题提出了３种解决方案。
Ｓｅｐ．２０１３
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００７ — ２９０Ｘ．２０１３．０９．００４
特征谐波对换流变压器的影响分析
彭琼，程汉湘，陈跃涛，石信语，王刘拴，赵建青
ｍｏｄｅｌｆｏｒｔｈｅｓｙｓｔｅｍ，ｉｔｖｅｒｉｆｉｅｓｈａｒｍｏｎｉｃｉＳｏｎｅｏｆｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｅａｓｏｎｓｆｏｒｒｅｓｕｌｔｉｎｇｉｎｃｏｎｖｅｒｔｅｒｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｆａｕｌｔｗｈｉｃｈｉｓｏｃｃｕｒｒｉｎｇｉｎｓｅｃｏｎｄａｒｙｗｉｎｄｉｎｇ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ｉｔｐｒｏｐｏｓｅｓｔｈｒｅｅｓｏｌｕｔｉｏｎｓ．
ｏｆｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｈａｒｍｏｎｉｃｉｆｏｒｍｅｒｗｉｎｄｉｎｇａｎｄｉｔｓｐｒｏｂａｂｌｅｉｍｐａｃｔｓｏｎｃｏｎｖｅｒｔｅｒｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ．Ｂｙｕｓｉｎｇ
Ｎｕｏｚｈａｄｕ — Ｈｅｓｈａｎ ±８００ｋＶｈｉｇｈｖｏｌｔａｇｅＤＣｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｐｒｏｊｅｃｔｕｎｄｅｒｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｓｓｔｕｄｙｏｂｊｅｃｔ．ｉｔａｎａｌｙｚｅｓｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ
关键词：换流变压器；特征谐波；计算机辅助设计一电磁暂态模拟程序软件；二次绕组；解决方案
中图分类号：ＴＭ７１２文献标志码：Ａ文章编号：１００７ — ２９０Ｘ（２（）１３）Ｏ９ — ００１７．０４
Ａｂｓｔｒａｃｔ－Ｔｈ．ｉｓｐａｐｅｒｓｔａｔｅｓｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆ１２ｐｕｌｓｅｒｅｃｔｉｆｉｅｒａｎｄｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｈａｒｍｏｎｉｃ．Ｔａｋｉｎｇ