分析谐波治理的优点及经济效益说明
玉田寰宇铸造公司谐波治理及经济效益分析
关键词 ： 谐波治理 ； 功率因数 ； 经济效益 ； 分析
中图分 类号 ： Ｍ １． 文 献标 识码 ： 文章 编号 ： ６４１５ （０ ０ ０ －０００ Ｔ ７４ ３ Ｂ １７ —７７ ２ １）３ １－５ ０
Ｈａ ｍ ｏ ｉ ｎｔｏｌａ ｒ ｎ ｃ Ｃｏ ｒ ｎｄ ｏ ｏ ｉ ｎｅ ｔＡｎａ ｙ ｉ ｔＹｕ ｉ Ｅｃ ｎ ｍ ｃ Ｂｅ ｆ ｉ ｌ ｓｓ ａ ｔａｎ Ｈｕａ ｙ Ｆｏ ｄｒ ｍｐａ ｙ ｎ ｕ ｕｎ ｙ Ｃｏ ｎ
ｃ ｎ ｒ ｌ ｈ ａ ｏ ｉ ｏ ｔ ｌ ａ ｏ ｎ ｙ ｆ ｔｒｏ ｔ ａ ｏ ｉｓ ｕ ｓ ｃ ｉ ｖ ｈ ｕ ｐ ｓ ｆｉ ｏ ｔ ，ｔ ｅ ｈ ｒ ｎ ｃ ｃ ｎ ｒ ｎ ｎ ｔｏ ｌ ｌ ｕ ｒ ｎ ｅ ，ｂ ｔａ ｏ ａ ｈ ｅ ｅ ｔｅ ｐ ｒ ｏ ｅ ｏ ｏ ｍ ｏ ｃ ｉ ｅ ｈｍ ｌ ｍ—
第３卷 １
第 ３期
电力 电容器与无功补偿
Ｐ ｗｅ ａ ａ ｉ ｒ＆ Ｒｅ ｃｉｅ Ｐ ｗ ｒＣｏ ｅ ｓ ｔ ｎ ｏ ｒ Ｃ ｐ ｃｔ ｏ ａ ｔ ｏ ｅ ｍｐ ｎ ａ ｉ ｖ ｏ
Ｖｏ ． ｌ Ｎ ． １３ ｏ ３
２１ ０ ０年 ６月
Ｊｎ ００ ｕ ．２ １
玉 田寰 宇 铸 造公 司谐 波治 理及 经 济效 益 分 析
０ 引言
２０ ０ ７年 １ ２月 ４日唐 山供 电公 司对 玉 田寰宇
１ 寰宇公司谐波检 测情况分析
１ １ 测试地 点 的选择 ．
铸造有 限公 司 （ 以下 简 称 寰 宇 公 司 ） 行 了 电能 进 质量 检测 ， 检测 结果 表 明 ：
寰宇公司由唐山供 电公 司 １０ｋ １ Ｖ鸦鸿桥变 电站 ５ １ ２ 专线供电 ， 用户协议容量为 ８０５ｋ Ａ １ Ｖ 。 电能质量测试地点选在寰宇公司配电室 １ Ｖ进 ０ｋ
电力系统中谐波分析与治理
电力系统中谐波分析与治理在当今高度依赖电力的社会中，电力系统的稳定和高效运行至关重要。
然而，谐波问题却成为了影响电力系统质量的一个不容忽视的因素。
谐波不仅会导致电力设备的损坏，还会增加电能损耗，降低电力系统的可靠性。
因此，对电力系统中的谐波进行深入分析，并采取有效的治理措施，具有十分重要的意义。
一、谐波的产生要理解谐波，首先需要了解它的产生原因。
谐波主要来源于电力系统中的非线性负载。
常见的非线性负载包括各种电力电子设备，如变频器、整流器、逆变器等，以及电弧炉、荧光灯等。
以变频器为例，它通过对电源进行快速的通断控制来实现对电机转速的调节。
在这个过程中，电流和电压的波形不再是标准的正弦波，而是包含了各种频率的谐波成分。
整流器在将交流电转换为直流电的过程中，由于其工作特性，也会产生谐波。
同样，电弧炉在工作时，电弧的不稳定燃烧会导致电流的剧烈变化，从而产生谐波。
二、谐波的危害谐波的存在给电力系统带来了诸多危害。
对电力设备而言，谐波会使变压器、电动机等设备产生额外的损耗，导致设备发热增加，缩短使用寿命。
对于电容器来说，谐波电流可能会使其过载甚至损坏。
在电能质量方面，谐波会导致电压和电流波形的畸变，使电能质量下降，影响用电设备的正常运行。
例如，对于计算机等精密电子设备，谐波可能会引起数据丢失、误操作等问题。
此外，谐波还会增加电力系统的无功功率，降低功率因数，从而增加线路损耗和电能浪费。
三、谐波的分析方法为了有效地治理谐波，首先需要对其进行准确的分析。
目前，常用的谐波分析方法主要有傅里叶变换、小波变换和瞬时无功功率理论等。
傅里叶变换是谐波分析中最常用的方法之一。
它可以将一个复杂的周期性信号分解为不同频率的正弦波分量，从而得到各次谐波的幅值和相位信息。
然而，傅里叶变换在处理非平稳信号时存在一定的局限性。
小波变换则能够很好地处理非平稳信号，它通过对信号进行多尺度分析，可以更准确地捕捉到信号在不同时间和频率上的特征。
电力系统中的电流谐波分析与治理
电力系统中的电流谐波分析与治理在当今高度依赖电力的社会中，电力系统的稳定与高效运行至关重要。
然而，电流谐波的存在却给电力系统带来了诸多问题。
为了保障电力系统的正常运行，对电流谐波进行深入分析并采取有效的治理措施显得尤为重要。
首先，我们来了解一下什么是电流谐波。
简单来说，电流谐波是指在电力系统中，电流的波形偏离了理想的正弦波形态。
在理想情况下，电流应该是平滑、连续且呈正弦波变化的。
但在实际中，由于各种非线性负载的接入，如电力电子设备、变频器、整流器等，使得电流波形发生畸变，产生了谐波成分。
这些非线性负载在工作时，会对输入的交流电源进行快速的开关操作，从而导致电流的大小和方向在短时间内发生急剧变化。
这种非连续性的电流变化就会引入谐波。
电流谐波的存在会带来一系列不良影响。
对于电力设备而言，谐波电流会增加设备的损耗，导致发热加剧，缩短设备的使用寿命。
例如，变压器在谐波电流的作用下，铁芯的磁滞和涡流损耗会显著增加，可能会出现过热甚至烧毁的情况。
电动机在谐波环境中运行，会产生额外的转矩脉动和噪声，降低运行效率和可靠性。
在电力传输方面，谐波电流会导致线路的附加损耗增加，降低输电效率。
同时，谐波还可能引起电力系统的谐振现象，使得电压和电流大幅升高，严重威胁到电力系统的安全稳定运行。
此外，电流谐波还会对电能质量产生负面影响，干扰精密仪器和设备的正常工作，造成测量误差、控制失误等问题。
对于一些对电能质量要求较高的场所，如医院、科研实验室等，谐波的存在可能会带来严重的后果。
那么，如何对电流谐波进行分析呢？常用的方法包括傅里叶变换、快速傅里叶变换（FFT）等。
通过这些分析方法，可以将复杂的电流波形分解为不同频率的谐波成分，并计算出各次谐波的幅值和相位。
在实际的电力系统中，通常会使用专业的电能质量监测设备来采集电流和电压数据，然后通过软件进行分析，以获取谐波的相关信息。
这些监测设备能够实时监测电力系统中的谐波情况，并提供详细的报告和数据分析，帮助工程师和技术人员了解谐波的来源和影响程度。
谐波治理各方案比较分析
谐波治理各方案比较分析谐波治理的目的包括：1. 满足电力公司对谐波电流发射的限制要求2. 释放变压器的有效容量，提高变压器的效率3. 提高配电系统(包括无功补偿装置、继电保护器、电缆等)的可靠性4. 为企业内的各类设备提供质量优良的电能，保证制造系统的稳定运行人们对谐波的危害已经十分熟悉，很多企业也开始重视谐波的治理。
谐波治理的目的不同，所采取的方案也是不同的。
因此，在确定谐波治理的方案之前，要明确谐波治理的目的。
企业在谐波治理方面投资，要达到的目的如图所示。
满足电力公司的要求是企业进行谐波治理的首要动机。
为电力用户提供合格的电能，是电力公司的责任。
因此，电力公司要对那些可能污染电网的用户的提出谐波治理的要求。
随着越来越多的企业对电能质量的要求提高，电力公司将对电力用户进行更严格的要求。
在目前阶段，出于后面几个目的而进行谐波治理的企业较少。
企业仅在出现了故障现象后，才开始考虑谐波治理的问题。
其中，谐波导致无功补偿装置烧毁的情况最为常见。
无论谐波治理的最终目的是什么，其本质就是减小负载(可能是一组负载)向电网注入的谐波电流，因为谐波电流是谐波问题的根源。
只不过，针对不同的目的，控制谐波电流的位置不同，也就是采用的谐波治理方案不同。
谐波治理的策略按照谐波治理的位置，可以有三个策略。
第一：在高压母线上治理，采用的设备是SVC、SVG等。
第二：在变压器的下端，低压母线上治理谐波。
采用无援滤波器、有源滤波器等。
无源滤波器往往会发出额外的容性无功，这在有些场合是不允许的。
第三：在设备的电源入口处治理谐波。
这称为就地治理。
就地治理是最理想的谐波治理策略。
因为，这样相当于将非线性负载转变成了线性负载，谐波导致的一切问题都迎刃而解。
大部分发达国家按照这个策略开展谐波治理。
达到这个目的的管理措施就是，要求电气电子设备满足相应的电磁兼容标准(例如，GB17625)要求，电磁兼容标准对谐波电流发射进行了明确的规定。
传统的谐波治理策略传统的谐波治理项目大多采用策略1和策略2。
谐波治理可行性研究报告
谐波治理可行性研究报告一、研究背景近年来，随着电力系统运行负荷的不断增加，电力系统中谐波对系统设备和负载造成的影响越来越明显，使得谐波治理成为电力系统运行中急需解决的问题之一。
因此，对谐波治理的可行性展开研究，对于保障电力系统的安全稳定运行具有重要意义。
二、研究目的与意义本研究旨在通过对谐波治理技术进行分析和探讨，评估谐波治理的可行性，为电力系统中谐波治理工作提供理论依据和技术支持。
该研究的意义主要体现在以下几个方面：1. 对于电力系统中存在的谐波问题，通过研究谐波治理技术，探讨解决谐波问题的方法和途径，可以有效提升电力系统的安全可靠性。
2. 通过对谐波治理技术进行评估和对比研究，可以为电力系统企业选择合适的谐波治理设备和技术提供参考。
3. 通过研究谐波治理技术的可行性，可以为电力系统中谐波治理工作的规划和实施提供科学依据。
三、研究内容与方法1. 研究内容本研究将主要围绕谐波治理技术展开研究，包括国内外谐波治理技术的发展现状、谐波问题对电力系统的影响分析、不同谐波治理技术的特点和应用场景、谐波治理技术的成本效益分析等方面展开探讨。
2. 研究方法本研究将主要采用文献研究法、案例分析法、调查研究法等研究方法，通过对国内外相关文献、标准和案例的收集与分析，梳理谐波治理技术发展历程，比较不同谐波治理技术的特点和适用场景。
同时，通过对行业内相关企业和专家的访谈与调研，获取实际应用的案例数据和经验，从而全面、系统地评估谐波治理技术的可行性。
四、可行性研究结果1. 谐波治理技术的发展现状通过文献研究与调研了解到，目前谐波治理技术主要包括谐波滤波器、有源滤波器、静态无功发生器等。
不同的谐波治理技术各有特点，适用于不同的谐波问题和电力系统场景。
2. 谐波问题对电力系统的影响谐波对电力系统设备和负载的影响主要表现为设备寿命缩短、设备过热、传动系统振动加剧、电能表误差增大等问题，严重影响电力系统的安全稳定运行。
3. 不同谐波治理技术的特点和应用场景不同的谐波治理技术适用于不同的场景和谐波问题。
谐波治理的基本方法和措施_概述及解释说明
谐波治理的基本方法和措施概述及解释说明1. 引言1.1 概述谐波是指在电力系统或其他电气设备中频率为基波频率的整数倍的波动。
谐波问题已经成为现代电力系统和工业生产中普遍存在的一个难题，它会导致电能质量下降、设备寿命缩短、甚至引发系统故障等负面影响。
因此，探索谐波治理的基本方法和措施对于确保电网稳定运行和提高供电可靠性至关重要。
1.2 文章结构本文旨在对谐波治理的基本方法和措施进行概述并进行解释说明。
首先，在第2节中，我们将介绍谐波治理的概念及其基本方法。
然后，在第3节中，将详细讨论谐波治理方法的具体实施步骤，以帮助读者全面了解如何进行谐波治理。
接下来，在第4节中，我们将通过分析实例和进行案例研究来进一步加深对谐波治理的认识。
最后，在第5节中，我们将总结文章并展望未来谐波治理发展的趋势与挑战。
1.3 目的文章旨在向读者介绍谐波治理的基本方法和措施，并详细说明实施这些方法和措施的具体步骤。
通过对谐波问题的深入解析和案例研究，希望能提供给读者一些实用的指导和经验，以便在实际工程中有效地解决谐波问题。
此外，文章还将展望未来谐波治理发展的趋势，并指出可能面临的挑战，旨在激发学术界和工程界进一步研究与探索谐波治理领域。
2. 谐波治理的基本方法和措施2.1 谐波治理概述谐波是指电力系统中频率为基波频率整数倍的非线性电流或电压成分。
过多的谐波对电力设备和系统会造成损坏，因此需要采取一系列方法来进行谐波治理。
本节将介绍谐波治理的基本方法和措施。
2.2 方法一：滤波器应用滤波器是最常见也是最有效的谐波治理方法之一。
滤波器可以选择性地通过或阻挡特定频率的谐波成分，从而达到谐波抑制的效果。
常见的滤波器包括被动滤波器和主动滤波器。
被动滤波器是一种简单且经济实用的滤除谐波单元的方法。
它通常由电感、电容和电阻组成，并与系统并联或串联连接。
被动滤波器具有固定衰减特性，在设计时需要根据不同情况选择合适的参数。
主动滤波器则利用控制技术实现对特定频率的反相干扰信号，以达到抵消谐振效应的目标。
常用的电力谐波治理的方法
目前常用的电力谐波治理的方法无外乎有三种，KYLB无源滤波装置、KYAPF 有源滤波装置、KYLB动态无功补偿装置。
下面就谈谈这三种方法的优缺点以及市场前景及其经济效益的分析。
1. KYLB无源滤波装置KYLB无源滤波装置的主要是用电抗器与电容器构成，KYLB无源滤波装置的成本较低，经济，简便，因此获得广泛应用。
KYLB无源滤波装置可以分为并联滤波器与串联滤波器。
1.1无源并联滤波器现有的谐波滤除装置大都使用无源并联滤波器，对每一种频率的谐波需要使用一组滤波器，通常需要使用多组滤波器用以滤除不同频率的谐波。
多组滤波器的使用造成结构复杂，成本增高，并且由于通常的系统中含有无限多种频率的谐波成分，因此无法将谐波全部滤除。
不仅如此，由于并联滤波器对谐波的阻抗很低，通常会使谐波源产生更大的谐波电流，谐振在不同频率的滤波器还会互相干扰，例如7次谐波滤波器就可能会放大5次谐波。
因此，如果有人将并联滤波器安装前后的谐波情况做过对比，就会发现：虽然滤波器安装以后影响系统的谐波电流减小，但是各滤波器中以及进入系统的谐波电流之和远远超过未安装滤波器之前，谐波源产生的谐波电流也超过未安装滤波器之前。
从广义的角度来讲，频率不等于工频频率的成分统统都是谐波。
因此，工频是单一频率，而谐波有无限多种频率，可见谐波具有无限的复杂性，使用并联滤波器的方法显然无法对付无限频率成分的谐波。
1.2无源串联滤波器由电感与电容串联构成的LC串联滤波器，具有一个阻抗很低的串联谐振点，如果我们构造一个串联谐振点为工频频率的串联滤波器，并将其串联在线路中，就可以滤掉所有的谐波。
这就是本文介绍的串联滤波器，串联滤波器由电感和电容串联而成，并且串联连接在电源与负荷之间，因此串联滤波器的“串联”二字具有双重意思：一个意思表示电感与电容串联，另一个意思表示串联在电路中使用。
在三相电路中均接入串联滤波器，由于串联带通滤波器对基波电流的阻抗很小，而对谐波电流的阻抗很大，于是只用一组滤波器就可以滤除所有频率的谐波。
电力系统中谐波分析与治理
电力系统中谐波分析与治理在当今高度依赖电力的社会中，电力系统的稳定和高效运行至关重要。
然而，谐波问题却成为了影响电力系统性能的一个重要因素。
谐波的存在不仅会降低电能质量，还可能对电力设备造成损害，增加能耗，甚至影响整个电力系统的安全稳定运行。
因此，对电力系统中的谐波进行深入分析，并采取有效的治理措施，具有极其重要的意义。
一、谐波的产生谐波是指频率为基波频率整数倍的正弦波分量。
在电力系统中，谐波的产生主要源于以下几个方面：1、非线性负载电力系统中的许多负载，如电力电子设备（如变频器、整流器、逆变器等）、电弧炉、荧光灯等，其电流与电压之间不是线性关系，从而导致电流发生畸变，产生谐波。
2、电力变压器变压器的铁芯饱和特性会导致磁化电流出现尖顶波形，进而产生谐波。
3、发电机由于发电机的三相绕组在制作上很难做到绝对对称，以及铁芯的不均匀等因素，也会产生少量的谐波。
二、谐波的危害谐波对电力系统的危害是多方面的，主要包括以下几点：1、增加电能损耗谐波电流在电力线路中流动时，会增加线路的电阻损耗和涡流损耗，导致电能的浪费。
2、影响电力设备的正常运行谐波会使电机产生额外的转矩脉动和发热，降低电机的效率和使用寿命；对电容器来说，谐波可能导致其过电流和过电压，甚至损坏；对于变压器，谐波会增加铁芯损耗和绕组的发热。
3、干扰通信系统谐波会产生电磁干扰，影响通信设备的正常工作，导致信号失真、误码率增加等问题。
4、降低电能质量谐波会使电压和电流波形发生畸变，导致电压波动、闪变等问题，影响供电的可靠性和稳定性。
三、谐波的分析方法为了有效地治理谐波，首先需要对其进行准确的分析和测量。
常见的谐波分析方法主要有以下几种：1、傅里叶变换这是谐波分析中最常用的方法之一。
通过对周期性信号进行傅里叶级数展开，可以得到各次谐波的幅值和相位。
2、快速傅里叶变换（FFT）FFT 是一种快速计算傅里叶变换的算法，大大提高了计算效率，适用于对大量数据的实时分析。
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分析谐波治理的优点及经济效益说明
波治理带来的好处：
1、安装谐波治理装置后，有效的降低了谐波电流，增加了变压器的有效容量，可增加相应的带载能力，减少扩容所需的投资。
2、安装谐波治理装置后，可有效的降低变压器的损耗，提高变压器的安全运行系数，起到节能降耗的目的。
3、安装谐波治理装置后，可有效的降低拉出的单晶的质量，提高单晶的无位错率。
谐波治理的方法目前常用的谐波治理的方法无外乎有二种，无源滤波和有源滤波。
下面就谈谈这二种方法的优缺点以及市场前景及其经济效益的分析。
1、无源谐波滤除装置国内低压侧高水平的谐波滤除装置是采用光纤触发系统，大幅度降低因谐波干扰致使电缆触发所产生的误动。
无源滤波的主要结构是用电抗器与电容器串联起来，组成LC 串联回路，并联于系统中，LC回路的谐振频率设定在需要滤除的谐波频率上，例如5次、7次、11次谐振点上，达到滤除这3次谐波的目的。
其成本低，但滤波效果不太好，如果谐振频率设定得不好，会与系统产生谐振。
现在，市场上流通较多的采取的滤波方法就是这一种，主要是因为低成本，用户容易接受。
虽滤波的效果较差，只要满足国家对谐波的限制标准和电力部门对无功的要求就行了。
由于其低成本，市场的需求也就大，一般而言，低压0.4KV系统大多数采用无源滤波方式，高压10KV几乎都是采用这种方式对谐波进行治理。
由于我国的中小企业大多数是私有的，业主对谐波的危害
认识不足，一般不愿意拿出大量的经费来治理谐波，而有的企业由于谐波的含量太大，常规的无功补偿不能凑效，供电部门对无功的要求又是十分严格的，达不到就要罚款。
因此，业主不得不要求滤波。
因而，其市场的前景可观，经济效益也就可观了。
2、有源谐波滤除装置有源谐波滤除装置是在无源滤波的基础上发展起来的，它的滤波效果好，在其额定的无功功率范围内，滤波效果是百分之百的。
其主要的应用范围是计算机控制系统的供电系统，尤其是写字楼的供电系统，工厂的计算机控制供电系统。
对单台的装置而言，其利润是可观的，但用户一般不愿意用有源滤波，对于谐波的含量，不必滤得太干净，只要不危害其他用电器也就可以了。
它主要是由电力电子元件组成电路，使之产生一个和系统的谐波同频率、同幅度，但相位相反的谐波电流与系统中的谐波电流抵消。
但由于受到电力电子元件耐压，额定电流的发展限制，成本极高，其制作也较之无源滤波装置复杂得多，成本也就高得多了。
谐波治理的措施主要有三种：
一是受端治理，即从受到谐波影响的设备或系统出发，提高它们抗谐波干扰能力；
二是主动治理，即从谐波源本身出发，通过改进用电设备，使其不产生或少产生谐波；
三是被动治理，即通过安装电力滤波器，阻止谐波源产生的谐波注入电网，或者阻止电力系统的谐波流人负载端。