电力系统谐波及其抑制方法
试论电力系统的谐波及其抑制措施
科
试论 电力系 统 的谐波及其抑制 措施
刘 自清
（ 木 斯 电业局 龙 江 佳 木斯 ｌ ４ ０ ） 佳 黑 ５ ０ ２
摘 要 ： 质的 电力供应应该提供具有正弦波形的电压 ， 优 但在 实际中供 电电压的波形会由于某些原 因而偏 离正弦波形 ， 即产生谐 波。我们所说 的供 电系统 中的谐波是指一些频率（ 在我 国取工业用电频 率 ５ Ｈｚ ０ 为基波频 率） 整数倍的正弦分量又称为 高次谐波。在供 电系统 中产生谐波根本原 因是 由于给具有非线性 阻抗特性的电气设备（ 又称为非线性 负荷 ） 电的结果。这些非线性 负荷在工作 中时向电源反馈 高次谐波 ， 供 导致供电 系统的 电压 、 电流波形畸 变． 电力质量变坏 。因此 ， 使 谐波是 电力质量的重要指标之 一。 关 键词 ： 力 系统 ； 波： 制 措 施 电 谐 抑 近十几年来 ， 随着集电力、 电子和控制于一 的传播 ， 这对各种谐波源都是适用的。 目前常用 体的电力电子技术的迅猛发展 ， 其在工业生产 中 的滤波 器 有 以下 两 种 。 的广泛应用为改善产品的性能和质量 ， 提高劳动 ２１ 源交 流 滤 波 ．无 生产率 ，改善劳动条件 等方面开创了广阔的前 无 源 滤波 器 由 电容 器 、电抗 器 和 电 阻组 成 景 ， 为更加合理 、 并 高效率地利用电能 、 节能 、 降 的谐振装置 ， 其结构简单 ， 工作可靠 ， 维护方便 。 低成本提供 了 有力的手段 。 在电力系统 中应用电 它与谐波源采用并联连接 ， 其接线方式如图 ｌ 所 力电子技术可以提高输电能力、改善电能质量、 示。 图中的滤波装置表示有多组单调谐滤波器和 提高电网运行稳定性 、 可靠性 、 控制的灵 活性并 组高通滤波器。 每组单调谐滤波器 的谐振频率 降低损耗 。 对 应 于应 抑 制 的某 一 谐 波频 率 。 电力电子技术使人们更灵活高效地利用现 图 中 ｌ为用 户 谐 波 源 电流 ；ｎ为 系 统谐 波 ｚ 有 的电 能获 得更 大 的经 济 效益 ， 同时 直 流输 电 阻抗 ， 波 电 阻一 般 很小 ， 时 可忽 略 。 但 谐 有 Ｕ为系 统 用的换流器 、 可控硅整流设备 、 变频器 、 调压设 备 原 已有的谐波恒压源 。Ｘ Ｄ和 Ｒ ＤＮ是母线上， 除 以及 电弧炼钢炉等电力 电子设 备是大量非线性 谐 波源 以外的一般负载的等效谐波 电抗和谐波 负荷 ，会使电网电压和电流的波形发生了畸变 ， 电阻。合理地选择滤波装置参数 ， 则可使它能保 造成电网谐波污染 ， 又成为电力系统中最主要的 证用户谐波源产生并注入 电网的谐波电流限制 谐波源， 并且 电力电子装置所产生的谐波污染 已 在规定的允许值范 围内。 成为阻碍 电力电子技术发展的最主要障碍。 参数选择的依据 ： 不应与谐波源产生并联 ａ ． 目前，在电网实际运行中经常会遇到谐波 谐振 ．． ｂ 不会与系统发生串联谐振 滤波器组能 污染 问题 ， 严 重 影响 着 电 网的 运行 性 能 。这 迫 提供足够的无功补偿容量 ；． 并 ｄ电源频率在一定 范 ：电力有浑 ， 上 朴 偿 电 流 指 令 值 ： 滤 渡 嚣 切需要对谐波问题进行更为有效的研究， 以便治 围内变动时 ， 工 卜 滤波器仍能正常工作。 ２ ． 源交 流 滤波 器 ２有 理谐波污染 。电力 系统谐波危害。 图 ２有 源滤 波 器 的 原 理 图 Ｈ ｌ电力系统谐波危害 传统应用的谐波补偿 装置是无源 滤波器 ， ＡＰ 以并联型 占 电力系统谐 波污染将危害系统本 身及广大 但无源滤波器存在体积庞大 ，滤波效果差等缺 器（ 又可ｊ 为并联型和串联型 ， 电力用户 ， 主要危害有 ：谐 波会使旋转电机、 点 ， 其 ａ 电力电子元件组成的有源 电力滤波器最近得 实用装置的大多数 。 由于 Ａ Ｆ装置的成本较高 ， Ｐ 容量有限 ， 目前 变压器以及 电气设备产生附加损耗 、 设备温度增 到了快速发展。电力有源滤波器ｆＰ３ Ａ ｒ是一种 电 Ｐ Ｐ 加、 绝缘加速老化 、 寿命缩短。ｂ ． 高次谐波还会引 子动态抑制谐波 、补偿无功的新 型电力 电子装 Ａ Ｆ的研究重点己转 向由有源电力滤波器 Ａ Ｆ 一 Ｐ 起 电机 振 动 、 增 大 。ｃ 波 对 电网 中 的并 联 置 。采 用谐 波 和 无功 快 速 实时 测量 ， 对 变化 的 和无源 电力滤 波器 Ｐ Ｆ构成的混合滤波系统。 噪声 ． 谐 能 ～ “ ＿ ｒ 谐 Ｐ Ａ Ｆ主要 用 来 电容器的影响十分显著 ， 无功补偿 电容器在一定 谐波进行迅速的动态跟踪补偿 ， 利用电力电子技 其 中 ， 波 电流 主要 由 Ｐ Ｆ滤 除 ， Ｐ Ｐ 并抑 条 件 下会 造 成谐 波 电 流放 大 ， 至谐 波 共 振 。ｄ 术进行波形 的实时补偿 ， 甚 ． 可以克服无源滤波器受 改 善 Ｐ Ｆ的滤 波 效 果 ， 制 串联 谐 振 的发 生 ， 丁＾丫上 一 谐 波可 能导 致 继 电保 护和 自动装 置 的误 动 ， 严重 系统阻抗影 响的缺点 ，更有效地治理谐波污染 ， 与单独 使 用 的 ＭＦ系统 相 比 ，所 需 容 量 大 大 减 混合滤波系统可同时具备 Ａ Ｆ和 Ｐ Ｆ Ｐ Ｐ 危及 电力系统的安全运行 。ｅ ｏ 谐波通过电容调和 但 电力有源滤波器 ｆＰ Ａ ｎ。目前仍存在实现复杂 、 小 。因此 ， 有源电力滤 和电磁感应干扰邻近通讯系统正常工作。￡ 谐波 盛本较高、 单台补偿容量低 、 不易消除高次谐波 、 的优点。随着电力电子技术 的发展 ， 波器是今后谐波治理的最有效手段和发展方 向。 使常用的感应式电度表不能正确计量用 电量 ， 造 在实现上仍需 比滤波器的辅助等问题 。 总之， 在电网实际运行中经常会遇到谐波污 成电能计量误差。 － ｇ 电网中谐波含量过大对某些 促使有源滤波器得以迅速发展主要 因素有 电力系统中所存在 的电压 、 电流波形畸 用电设备的正常运行造成威胁 、 甚至使新技术的 两个 ：一是大功率可关断器件的研制和应用 ， 如 染问题 ， 正逐渐引起 应 用 成为 不 可能 。 大功率门极可关 断晶闸管 、绝缘栅双极 晶体管 变已对生产和生活产生一定的影响 ， 因此 ，把电力网络 中谐波 的存在称为 电力 （Ｓ ） Ｇ Ｔ和场控晶闸管（ Ｔ等器件的逐步应用 ， ＭＣ ） 使 人们 的重视 。 电 力电 子技 术 是一 种 合理 、 高效 利 用 电能 的 网络的污染和公害 ， 现在电能质量不再仅是频率 逆 变 器产 生 大 功率 电 流 电压 成 为可 能 ； 是 瞬 时 二 但它产生的谐波污染给 电网又带来一 和电压， 电压电流的波形也作为一项指标有 了明 无功功率理论为三相系统畸变电流的实时检测 技术手段 ， 定的危害。 为此 ， 通过正确认识酱波污染， 采取切 确 的要求 ， 限制谐波污染已经成为电能质量 的一 提供了理论依据 。 个新内容。 电力电子技术是一种合理 、高效利用 电能 实可行 的措施来治理偕波污染 ，以确保 电网可 高质量地供电 ， 同时促进电力电子新技术 的 ２电力系统谐波抑制 的技术 电力有源滤波器ｆ 的主电路原理。如图 靠 、 ｗ） 随着 电力 电 子装 置 的 应用 日益 广泛 ，电 网 ２所示 ， 的基本工作原理是检测补偿对象的电 健康 良性发展。 它 参 考 文献 中的谐波污染也 日益严重。 治理电力 电子设备谐 流利电压 ， 经谐波和无功 电流检测电路计算得出 １ 石新春． 电力系统中的电力电子技术和 波污染的方法和措施主要有两种 ： 利用 电力电 补偿电流的指令信号 ， 该信号经补偿 电流发生电 『 霍利民， １ 子器件可关断的特性和采用各种脉 冲调制方法 路放大 ， ． Ｊ电 ２ ２１ ０ ． 得出补偿 电流 ， 补偿电流与负载 电流中 谐 波治 理ｌ１ 工技 术 杂 志， ０ （） ２石 霍 电 Ｊ １ 如宽脉冲调制 Ｐ Ｍ，正弦脉冲调制等对电力电 要补偿的谐 波及无功等电流相抵消 ， ｗ 最终得到期 ［］ 新春 ， 利 民． 力 电子 技 术 与 谐 波抑 制ｆ． 华北 电力大学学报 ０ （） ２ ２１ ０ ． 子装置本身进行改造 ， 使其在运行 中不产生谐波 望 的 电源 电流 。 或者尽量减少产生谐波 ，同时设法提高功率因 电力有源滤波器（Ｐ Ａ 可分为电压型利电流 数。ｂ ． 装设谐波补偿装置来吸收谐波 ， 限制谐波 型从与补偿对象的连接方式来看 ， 电力有源滤波
电力谐波的产生原因及抑制方法
电力谐波的产生原因及抑制方法电力谐波是指电力系统中产生的非正弦波形，它由于交流电系统中的非线性负载、电力线上的电容器和电感器等因素引起。
电力谐波在电力系统中的存在可能会导致设备的故障、能源浪费和电网负载能力的下降。
因此，对电力谐波的产生进行有效的抑制是非常重要的。
1.非线性负载：非线性负载是电力谐波的主要源头。
非线性负载通常包括电力电子设备，如电视、计算机、UPS电源、逆变器、风力发电机等。
这些设备的工作原理会产生非线性电流，进而导致电网中谐波的产生。
2.电容器和电感器：电容器和电感器也会对电力谐波的产生做出贡献。
在电力系统中，电容器和电感器常用于无功补偿和电能储存。
然而，由于电容器和电感器的等效电路具有谐振特性，它们会对电力谐波起到放大的作用。
3.电网接地方式：电网的接地方式也会影响电力谐波的产生。
当电网采用不完全中性接地时，地线电流会导致电子设备的谐波污染。
抑制电力谐波的方法有多种，下面将介绍几种常见的方法：1.优化电力系统设计：对于新建的电力系统，可以采用谐波抑制措施进行设计。
例如，将非线性负载远离主要的电源和敏感设备，减少非线性负载对谐波的干扰。
2.增加电力系统的容量：增加系统容量可以降低电力谐波对设备的影响。
通过增加设备的容量，可以减少设备的负载率，从而降低了负载谐波。
3.应用谐波滤波器：谐波滤波器是目前应用最广泛的抑制电力谐波的方法之一、谐波滤波器可将电力谐波从电网中滤除，从而减少对设备的影响。
4.提高设备的抗谐波能力：可以通过改善设备的设计或增加额外的抗谐波装置，使得设备能够更好地抵抗电力谐波的干扰。
5.加强监测和管理：及时监测电力谐波的产生和影响程度，对于谐波超标的情况进行调整和管理。
可以采用在线监测系统对电力谐波进行实时监测，并根据监测结果采取适当的措施。
综上所述，电力谐波的产生原因主要是非线性负载、电容器和电感器以及电网接地方式等因素的综合作用。
为了有效抑制电力谐波，需要采用适当的方法，包括优化电力系统设计、增加系统容量、应用谐波滤波器、提高设备的抗谐波能力以及加强监测和管理等。
电力系统中的谐波及其抑制措施
电力系统中的谐波及其抑制措施谐波是电力系统中常见的一种电信号，它是由电力系统中非线性设备引起的。
谐波会导致电力系统不稳定、设备损坏和通信干扰等问题，因此谐波的抑制是电力系统设计和运行中的重要问题。
谐波的产生原理是电力系统中的非线性元件（如整流器、变频器、电弧炉等）在电压或电流作用下，产生不对称的电压或电流波形，导致谐波频率的波形在电力系统中传播和扩散。
常见的谐波频率包括3次、5次、7次等奇次谐波，以及2次、4次、6次等偶次谐波。
谐波对电力系统的影响包括以下几个方面：1.电力系统不稳定：谐波产生的电压波形失真会导致电力系统的电压稳定性下降，可能导致设备的过电压或欠电压现象，进而影响到电力系统的正常运行。
2.设备损坏：谐波电流会导致电力设备内部的电机、变压器等元件温度升高，进而影响到设备的寿命和可靠性。
3.通信干扰：谐波会在电力线上传播，通过电网对通信系统产生干扰，降低通信系统的传输质量。
为了抑制谐波，可以采取以下几种措施：1.使用谐波滤波器：谐波滤波器是一种专门用于抑制谐波的滤波器。
它可以根据谐波频率的不同，选择相应的滤波器进行安装，从而削弱或消除谐波成分。
2.控制负载谐波含量：减少非线性装置的使用，或者采用符合电力系统标准的电气设备，可以降低谐波的产生和传播。
3.设备绝缘和保护：合理选择电力设备的额定容量和绝缘等级，增加设备的绝缘保护，提高设备的抗谐波能力。
4.进行谐波分析和监测：对电力系统中的谐波进行分析和监测，及时了解谐波的产生和传播情况，以便采取相应的措施进行调整和优化。
5.增加电力系统的容量和稳定性：通过增加线路容量、改善电力系统的稳定性，可以降低谐波对电力系统的影响。
综上所述，谐波是电力系统中的一个重要问题，对电力系统的稳定性和设备的正常运行产生不利影响。
通过采取谐波滤波器、控制负载谐波含量、设备绝缘和保护、谐波分析和监测、以及增加电力系统的容量和稳定性等措施，可以有效地抑制谐波，维护电力系统的正常运行。
浅谈电力系统谐波检测及抑制方法
浅谈电力系统谐波检测及抑制方法摘要：本文主要阐述了电力系统谐波的产生原因和危害，介绍了谐波检测的方法，包括传统方法和新兴方法，以及谐波抑制的方法，包括被动滤波和主动滤波等。
同时，针对电力系统谐波的特点，提出了一些优化措施，以期对电力系统谐波的检测和抑制产生积极的影响。
关键词：电力系统、谐波、检测、抑制正文：一、谐波的产生原因及危害谐波是指频率为基波频率整数倍的交流电信号，是电力系统中极其普遍的现象。
谐波的产生原因主要有以下几种：1、非线性负载的存在：如励磁系统、变频器、UPS等等。
2、电力电子器件的存在：如开关电容器等等。
3、线路谐振所产生的回波：如高压输电线和变压器中的谐振回波。
4、供电系统中的电弧、火花放电等。
大量的谐波会对电力系统产生不可避免的危害，包括：1、阻碍电能传输：谐波会引起交流系统内的电压和电流失去同步，从而无法有效地传输电能。
2、损坏电力设备：谐波会使电力设备的温度升高，引起设备故障或烧坏。
3、引起电力波动：谐波会使电力质量发生变化，从而引起电力波动。
4、对用电设备的干扰：谐波会对用电设备产生干扰，使其工作出现异常。
二、谐波的检测方法为了准确地检测和分析电力系统中的谐波，需要采用适当的谐波检测方法。
目前常见的谐波检测方法包括：1、传统的谐波检测方法：包括单相检测法、三相检测法等，主要是通过对线路中的电压和电流进行采样，并对谐波进行滤波和分析。
2、新兴的谐波检测方法：如快速小波变换法（FWT）、矢量变量法（VSA）等，较为有效地解决了传统方法中的一些问题，例如不容易出现失灵、可实现频率矩阵多恒定、不依赖预处理等。
三、谐波的抑制方法为了有效地抑制电力系统中的谐波，需要采用相应的谐波抑制方法。
目前常见的谐波抑制方法包括：1、被动滤波：即采用滤波器等被动电路来消除谐波，其优点是结构简单，可靠性高，成本低廉，常常应用于对谐波要求不高的场合。
2、主动滤波：即通过电网与电源之间的电流、电压、功率等进行控制，进而消除谐波，其优点是能够发挥较好的动态响应能力，比被动滤波性能更好。
电力系统谐波基本分析方法抑制方法
电力系统谐波基本分析方法抑制方法電力系統諧波----基本原理、分析方法、抑制方法【摘要】变频器在工业生产中无可比拟的优越性，使越来越多的系统和装置采用变频器驱动方案，而且采用变频器驱动电动机系统因其节能效果明显，调节方便维护简单，网络化等优点，而被越来越多应用，但它非线性，冲击性用电工作方式，带来干扰问题亦倍受关注。
一台变频器来讲，它输入端和输出端都会产生高次谐波，输入端谐波会输入电源线对公用电网产生影响。
本文从变频器产生的谐波原理、谐波测试分析方法，谐波的抑制方法方面进行探讨。
【关键词】电力系统，变频器，谐波分析，谐波抑制。
【引言】谐波存在于电力系统已经很多年了，但是，近年来，随着技术的发展成熟，越来越多的设备系统为提高可靠性和效率广泛采用电力电子变频器，而且电力公司为降低设备所需的额定值以及线路损耗和电压降落，强制要求电力用户提高其自身的功率因数，而电力用户及工厂端改善功率因数的方法是使用功率因数补偿器—电容模组，这两种情况的出现，使得电力系统的谐波问题变得更加严重。
电力用户和工厂端普遍使用的变速传动和电力电子设备是产生这一现象的根源，而这些设备与功率因数校正电容模组之间的相互作用导致了电压和电流的放大效应；半导体电子工业的迅猛发展也导致了大批精密设备的诞生，与过去粗笨的设备相比，这些设备对电力公司供给的电能质量更加敏感，但同时也导致交流电流和电压稳态波形的畸变。
而为了得到可靠清洁的电力能源，人们必须面对电流和电压畸变的问题，而电流和电压的畸变的主要形式是谐波畸变。
【正文】1、变频器谐波产生从结构来看，变频器可分为间接变频和直接变频两大类。
间接变频将工频电流整流器变成直流，然后再由逆变器将直流变换成可控频率交流。
直接变频器则将工频交流变换成可控频率交流，没有中间直流环节。
它每相都是一个两组晶闸管整流装置反并联可逆线路。
正反两组按一定周期相互切换，负荷上就获了交变输出电压，幅值决定于各整流装置控制角，频率决定于两组整流装置切换频率。
电力系统中谐波分析和抑制手段
王 世 刚
（ 深圳供 电局 ， 东 深圳 ５ ８ ０ ） 广 １０ ０
摘 要 ： 波是 电力 系统 的一 大公 害。文 章介 绍 了谐波 的相 关定 义、谐 波 的产 生以及 谐波 所 带来 的危 害 ，对谐 谐 波的检 测 方法进 行 了分析 ，并结 合具体 的 案例重 点介 绍 了谐 波抑 制的 方法 。 关键 词 ： 电力 系统 ；谐波 分析 ； 谐波抑 制 中图 分类 号 ： Ｍ７ ４ Ｔ １ 文献 标识 码 ： Ａ 文章 编号 ： ０ ９ ２７ ２ １ ） ９ ０２ － ２ １０ － ３４（ ０ １ １－ １４ ０
离正弦 电流。 （ ）非线性负载 ，如各种变流器、整流 ２
设 备 、Ｐ Ｍ 频 器 、交 直 流 换流 设 备等 电力 电子设 备 。 Ｗ变 （ ） 非线 性 设备 的谐 波 源 ，如 交 流 电 弧炉 、 日光 灯 、 ３
准对公用 电网中各个等级 的电压 的限用值 、电流 的允 许 值 等 都 做 了相 应 的规 定 ， 并 以 附录 的形 式 给 出 了测
量 谐 波 的方 法 和 数 据 处 理 及 测 量 仪 器 都 作 了相 应 的规 定 。这 个 规 定 给 我 国相 关 人 员进 行 谐 波 检 测 分 析 、谐
铁磁谐振设备和变压器等。
波污染 的抑制提供 了理论依据和大致思路 。
二 、谐 波 的危 害
在 供 电系 统 中 ，供 电主要 是通 过 正 弦波 的方 式 ，这 样可 以给 电力 系统 的分 析和 设计 带 来很 大便 利 ，还 可 以 最佳 地运 作 相应 的 系统 和设 备 ，但 是在 这里 面却 常 常有 谐波 的存在 ，造 成 电力 系统 中 电压 和 电流 的波形 发 生畸 变 。谐波 产 生的危 害主 要表 现在 以下两个 方面 ： １ 线 路 的稳 固 和 安全 运 行 受 到 影 响 。 例如 ， ． 在 供 电系 统 中 ，谐 波 会 造 成 电磁 式 、感 应 式 和 晶 体 管 等 继 电 器 产 生 误 、 拒 动 。 谐 波 会 造 成 输 电 线
电力系统谐波治理的四种方法
电力系统谐波治理的四种方法电力系统中的谐波是指电网中除基波（50Hz或60Hz）外的各种频率的非线性电流和电压分量。
谐波会导致电网中设备的性能下降，甚至造成设备的故障。
因此，为了保证电力系统的正常运行和设备的安全使用，需要进行谐波治理。
下面介绍电力系统谐波治理的四种方法。
第一种方法是滤波器的应用。
滤波器是一种电子器件，可以通过选择性地通过或阻断特定频率的信号来消除谐波。
根据谐波的频率，可以选择合适的滤波器类型，例如LC滤波器、有源滤波器等。
滤波器通常与设备的电源连接，以便将谐波电流或电压从电网中衰减到可接受的水平。
第二种方法是降低谐波源的发生。
谐波是由非线性负载引起的，例如变频器、电弧炉等。
降低谐波源的发生可以通过选择低谐波的设备、改进设备的运行方式或采取适当的谐波抑制措施来实现。
例如，在选择变频器时，可以考虑具有低谐波输出的变频器，或者通过安装谐波抑制器来补偿谐波。
第三种方法是采用谐波干扰限制技术。
谐波可以通过电力系统中的传输线、变压器等元件传播到其他设备中，造成干扰。
因此，为了减少谐波的传播和干扰，可以采用一些限制技术，如使用低谐波设计的变压器、采用合适的线路参数等。
第四种方法是谐波监测和分析技术的应用。
谐波的监测和分析是谐波治理的重要步骤。
通过采集电网中的谐波数据，并利用相关的分析软件进行谐波分析，可以了解电网中的谐波水平和谐波源的特征，为谐波治理提供科学的依据和措施。
总之，电力系统谐波治理是保证电力系统正常运行和设备安全使用的重要措施。
通过滤波器的应用、降低谐波源的发生、采用谐波干扰限制技术和谐波监测分析技术的应用，可以有效地控制和消除电力系统中的谐波，提高电网的质量和可靠性。
电力系统中的电压谐波分析与抑制
电力系统中的电压谐波分析与抑制导言电力系统是现代社会不可或缺的基础设施，为民众提供电能支持。
然而，电力系统中存在着各种电力质量问题，其中之一便是电压谐波。
电压谐波是电力系统中的一种非线性现象，会对电力设备造成损害，影响设备的正常使用。
因此，电压谐波的分析与抑制成为电力系统运行和设备保护中的重要问题。
一、电压谐波的概念与产生原因1.1 电压谐波的定义电压谐波是指电力系统中电压波形中包含有频率大于基波频率（通常为50Hz或60Hz）的高次谐波成分。
这些高次谐波会导致电压波形失真，给电力设备带来损害。
1.2 电压谐波的产生原因电压谐波的产生与电力系统中存在的非线性负载有关。
例如，电弧炉、变频器、整流装置等都会引起电力系统中的非线性特性，进而产生电压谐波。
此外，电力系统中的短路故障和接地故障也会导致电压谐波。
二、电压谐波的影响与评估方法2.1 电压谐波的影响电压谐波会对电力设备产生多方面的影响。
首先，电压谐波会增加电力设备的损耗，缩短设备的寿命。
其次，电压谐波还会导致电力设备的热量增加，进一步加剧设备的老化程度。
此外，电压谐波还会引起设备的振动和噪声，对设备的正常工作造成干扰。
2.2 电压谐波的评估方法为了评估电压谐波的严重程度，通常会采用一些指标来描述。
常用的指标有谐波电压含量、总谐波畸变率等。
谐波电压含量用来描述各次谐波电压的幅度大小，总谐波畸变率则用来描述电压波形失真的程度。
三、电压谐波的分析方法3.1 谐波分析仪的原理谐波分析仪是用于电压谐波分析的关键设备。
它能够通过采集电压波形的实时数据，并进行频谱分析，得出各次谐波的含量和相位角。
同时，谐波分析仪还能显示电压波形的畸变程度，方便分析人员进行准确的判断。
3.2 谐波分析的实施步骤电压谐波的分析过程一般包括数据采集、频谱分析和结果判断三个步骤。
首先，需要使用谐波分析仪对电压波形进行实时数据采集。
然后，通过对采集数据进行频谱分析，得出各次谐波的含量和相位角。
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电力系统谐波及其抑制方法
发表时间：2019-01-09T10:01:01.477Z 来源：《电力设备》2018年第24期作者：潘国英[导读] 摘要：20世纪80年代以来,随着电力电子技术的发,电力系统的发展及电力市场的开放,各种非线性负载(谐波源)应用普及,产生的谐波对电网的污染日益严重,电能质量问题越来越引起广泛关注。
(佛山禅城供电局广东佛山 528000)
摘要：20世纪80年代以来,随着电力电子技术的发,电力系统的发展及电力市场的开放,各种非线性负载(谐波源)应用普及,产生的谐波对电网的污染日益严重,电能质量问题越来越引起广泛关注。
因此,谐波及其抑制技术已成为国内外广泛关注的课题。
从对六脉冲整流装置进行了 Matlab仿真,并对某商业企业用电设备谐波及无功进行了现场测试,得出了实际无功损耗和谐波含有量。
从而更加清楚的分析了该企业谐波分布及供电系统存在的问题。
最后依据测试数据及企业实际情况提出了改造方案,放弃投资较大的有源滤波器,设计使用以无源滤波器为基础的HTEQ系列高速动态消谐无功补偿设备进行无功补偿和谐波消除,通过对方案的可行性验证,验证了该动态补偿装置具有良好的电流跟进性能和补偿性能,在有限的投入下获得最大的效益,很好的解决了企业内谐波及无功的影响。
关键词:整流装置;谐波抑制;动态无功补偿;Matlab仿真
一、前言
本文以佛山东方广场翡翠城用户电房谐波产生和处理方案为例，首先简单分析了电力系统无功功率及谐波的产生原因和危害,介绍了当前电力系统谐波抑制的方法,并对各种谐波抑制方法的优点和缺点做了简要的评述。
本文采用HTEQ系列高速动态消谐无功补偿设备能够对商业性质用户设备进行高速跟踪无功补偿与谐波抑制,通过对负荷配电系统和运行状况实测结果进行分析计算,确定了无功补偿和谐波治理需求,在此基础上提出了动态消谐无功补偿的技术方案。
二、正文
1、东方广场翡翠城用户电房用电概况。
1.1用电情况简介
根据日常巡视数据得知，翡翠城0.4KV配电房3#变压器，额定容量为1000kV A，主要负载为商业西餐厅用电、广场音响、LED灯等；变压器低压侧配1套低压纯电容无功补偿装置，总安装容量为300kvar，电容器型号为450-30-3，投切器件为接触器，共10条支路；补偿柜投入一路30kvar；整个补偿柜的主刀熔开关为600A。
1.2目前设备概况
存在问题:补偿柜内部器件有导线及元件烧坏而且电容器衰减比较快,无法正常投运。
目前，变压器最大负荷电流150A左右，只有一家西餐厅用电较大,偶尔有广场音响及灯；当运行电流为41~125A A时，补偿功率因数为.89~0.94，且补偿柜只投1条支路。
针对导线及元件烧坏及电容器衰减比较快现象进行信息采集，了解低压用配电系统的电能质量情况。
2、测量当前电能质量
1、测试地点：#3变压器低压总开关
2、测试仪器：CA8332电能质量分析仪
3、执行标准：
电能质量公用电网谐波 GB/T 14549
电能质量电压波动和闪变 GB/T 12326 广东鹰视能效科技有限公司 4、变压器总开关出线端电能质量测试数据如下：
变压器总开关测试时其用电情况为：运行电流41~125A，电压395V，视在功率45~58kV A；有功功率56kW；无功功率12kvar；功率因数0.89~0.94；谐波电流畸变率8.6~22.7%，谐波电压畸变率1.2%；主要谐波频谱为3次和5次; 变压器总开关出线端测试数据：
图1：电流值41~125A左右图2：电流谐波总畸变率8.6~22.7%
图3：电压值395V左右图4：电压谐波总畸变率1.2%左右
图5：3次电流谐波畸变率8.2% 图6：5次电流谐波畸变率2.6%
图7：补偿功率因数为0.89~0.94左右
3、用电系统问题分析：
1 根据现场测试数据得知，当低压纯电容无功补偿装置300kvar投入1路后，1000kV A变压器运行电流41~125A，电压395V，视在功率45~58kV A；有功功率56kW；无功功率12kvar；功率因数0.89~0.94；谐波电流畸变率8.6~22.7%，谐波电压畸变率1.2%；主要谐波频谱为3次（8.2）和5(2.6)次，同时三相电流出现严重不平衡。
2 导线及元件烧坏及电容器衰减比较快主要因素：电容器投切器件为接触器，接触器投切无限制涌流的电抗器，投切涌流比较大；但涌流达到熔断器保护值时，就造成损坏；另外，电磁炉,空调,LED灯负载产生大量谐波，纯电容补偿装置投入过程中，在某一个时间段出现谐振，电流放大10~20倍，对熔断器造成烧坏主要原因。
（1）电容器介质损耗大，导致发热，老化加速，产生永久性击穿。
主要原因是电容器长时间过电压运行、附近的整流装置产生的高次谐波流入使电容器过电流，电容器选择不当、油量过少和通风条件差等。
另外，由于电容器长期运行后介质老化，介质损耗（tanδ）不断增加都可能导致电容器温升过高。
电容器温度升高将影响电容器的寿命并导致电容器绝缘击穿而损坏。
（2）电容器使用寿命与投切器件质量的关系在分断电容器组时，如果投切器件发生重击穿，在电容器的端子上就会出现3倍、5倍、7倍的高倍数操作过电压。
在高的操作过电压的作用下，电容器内部就会发生强烈的局部放电和介质损伤，甚至导致电容器击穿。
因而用于投切电容器的断路器的质量与电容器的实际使用寿命是紧密相关的。
为了防止过大的涌流和过电压，当电容器从网络中退下来后，要及时对电容器(组)放电。
在将电容器再次投入电网运行之前，电容器上的剩余电压不应超过其额定电压的10％。
4、解决方案：
方案一:对原有柜体的电容器更换为抗谐波电容器,当纯电容柜把谐波放大有可能继续出现烧导线和接触器等元件,严重有可能起火,影响用电安全,无法滤除交流电中的的谐波分量，治标不治本! 方案二：采用高速动态智能无功补偿装置（集电容、电抗为一体，具备补偿和滤波功能）代替原无功功率补偿器件（电容器、接触器、熔断器等）。
首先对高速动态无功补偿装置进行总体设计。
下图为HTEQ高速动态消谐无功补偿设备运行的原理
图8：HTEQ系列高速动态消谐无功补偿原理图该设备由检测单元、主控单元,投切执行单元和调谐电容器组四大部分构成。
检测单元通过电压、电流传感器实时检测系统电压和电流的瞬时值,并实时计算出电压电流有效值、系统所需无功功率功率、电压电流谐波含量等控制参量,由主控单元完成逻辑判断并发出相应的控制指令,控制投切执行单元投切调谐电容器组,实现对负载无功功率的动态跟踪补偿。
表1：高速动态消谐无功补偿柜主要部件成套表。