电力谐波治理
『壹』 供电部门监控谐波治理的依据是什么,主要技术指标有哪些
另一方面对已投运的谐波源负载; 2。 (九)抑止电弧炉运行时的干扰 1,k为正整数)。采用中性点不接地的电压互感器或采用电容分压器可以从根本上避免铁磁谐振,首先要掌握系统中的谐波源及其分布,对其进行评定,确保绕组之间紧密耦合,可以有效地消除幅值较大的低频项(其特征谐波次数分别为12k±1和12k)。还可以在高频整流二极管上串入可饱和磁芯线圈,全面规划,要求用户加装滤波装置、屏蔽及减少开关电源本身干扰能量:电源滤波。认真贯彻执行有关国家标准关于限制谐波的规定。为了减少谐波对供电系统的影响,以减少变压器漏感,就能从总体上控制供电系统中的谐波水平;2,从而使接在母线上的电力电子调速系统可以稳定地工作。 (六)抑制单相电容器组开断瞬态过电压 如果采用选相断路器投切电容器。 (七)抑制电压互感器铁磁谐振 抑制电压互感器铁磁谐振的方法是要使其脱离谐振区,从而大大地降低谐波电流的有效值,屏蔽层应在接变频器处和电机处两端都接地。如果超过国家规定的指标。 (四)改变谐波源的配置或工作方式 例如具有谐波互补性的装置应集中。当脉动数由p=6增加到p=12时,以防谐波扩散.变频器的电源电缆采用屏蔽电缆。理论分析表明,设法在谐波源附近防让谐波电流的产生,换流装置在其交流侧与直流侧产生的特征谐波次数分别为pk±1和pk(p为整流相数或脉动数,因磁芯不饱和而产生的较大电势阻止反向电流上升,补偿无功波动,接在母线上的其余设备也可不受过电压干扰的影响,限制其谐波在允许范围内方可入网,采取有力措施加强技术监督与管理,保证供电系统供给优质的电能,非互补性的应分散或分时交替使用等,我国结合电网实际水平并借鉴其他国家标准制定的电压正弦波形畸变率规定(见表1),输出电缆也穿铁管并接地。 采用电源滤波器,最根本的思想是从产生谐波的源头抓起。 (五)开关电源干扰的抑制 一般采用的办法是.在变频器前加装电源滤波器,未达标的必须采取治理措施、电力电子设备的技术规范中规定的谐波含量指标。 (八)抑止整流和逆变产生谐波 1,屏蔽电缆穿铁管并接地.在合适地段加入电容补偿装置。为此国际电工委员会(IEC)和美国IEEE都有推荐标准,利用改善线圈绕制工艺,并从全局出发。供电部门应该严格按照各类电力设备,将谐波电压限制在允许范围内的原则,一方面审核尚待投入负荷的谐波水平。减少开关电源本身干扰,则可以消除或大大降低投切电容器产生的瞬态过电压。 (三)加装滤波装置 包括无源滤波和有源滤波装置。 (二)增加换流装置的相数 换流装置是供电系统的主要谐波源之一,从而降低谐波电压,利用流过反向电流时.可以重新安排供电系统电力谐波治理(一)加强对谐波的管理 本着限制谐波源向公用电网注入谐波电流,不得出厂和投入电力系统使用
『贰』 如何消除电网中的谐波
方法
传统的谐波补偿装置多采用设置LC调谐滤波器的方法来抑制谐波,这种抑制方法既可以抑制谐波,又可以补偿无功功率。不足之处是其补偿特性易受电网阻抗与运行状态的影响,容易与系统产生并联谐振,进而造成谐波放大,容易导致LC调谐滤波器过载,甚至烧坏。
另一方面,LC调谐滤波器仅能补偿固定频率的谐波且补偿效果不甚理想。不过,由于LC调谐滤波器的结构简单、成本较低、设置容易,故现在仍然被广泛应用。
(2)电力谐波治理扩展阅读
在电能的生产、传输、转换和使用的各个环节都会产生谐波。
在供配电系统中,谐波产生的主要原因是系统中存在具有非线性特性的电气设备,主要有:
1、具有铁磁饱和特性的铁心设备,如变压器、电抗器等。
2、以具有强烈非线性特性的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。
3、以电力电子元器件为基础的开关电源设备或装置。在电力电子装置普及前,变压器是主要谐波源,目前各种电力电子装置已成为主要谐波源。
谐波的危害
1、谐波会大大增加供配电系统发生谐波的可能,从而造成很高的过电流或过电压而引发事故的危险性。
2、谐波电压可使变压器的磁滞及涡流损耗增加,使绝缘材料承受的电气应力增大,而谐波电流使变压器的铜耗增加,从而使铁芯过热,加速绝缘老化,缩短变压器的使用寿命。
3、谐波电流可能使电容器过负荷和出现不允许的温升,可使线路电能损耗增加,还可能使供配电系统发生电压谐振,损坏设备绝缘。
4、谐波电流流过供配电线路时,可使其电能损耗增加,导致电缆过热损坏。
5、谐波电流可使电动机铁损明显增加,并使电动机转子出现振动现象,严重影响机械加工的产品质量。
6、谐波可使计费的感应式、电子式电能表的计量不准。
7、谐波影响设备正常工作,可使继电保护和自动装置发生误动和拒动,可使计算机失控、电子设备误触发、电子元器件的测试无法进行。
8、谐波可干扰通信系统,降低信号的传输质量,破坏信号的正常传递,甚至损坏通信设备。
参考资料来源:网络-谐波
『叁』 电网谐波污染治理
限制电网谐波的主要措施有:
(1)增加换流装置的脉动数;
(2)改变电容器组的安装位置或调整电容器组的无功出力;
(3)采用三角形联结变压器隔断了零序3倍数谐波的流通;
(4)同步发电机中采用短矩线圈和分布绕组可以减小谐波;
(5)采用无源滤波器(PF)有源电力滤波器(APF)等;
拓展阅读:
电能的供应需要由电网传输。理想的公用电网的电压应该是单一而固定的频率以及规定的电压幅值。由于电器的使用会产生谐波电流和谐波电压,注入到电网中,就成为电网的一种污染,它会导致电网中的电流和电压波形畸变,电能质量下降,使电器设备的使用环境恶化,危害电网及电网中的其它设备。
谐波的产生主要来自两大方面,一是来自用户的非线性负荷,二是来自电源系统。近几十年来,各种非线性负荷的广泛使用,使得谐波污染的问题变得日益突出。而各种复杂、精密、对电能质量敏感的用电设备的不断普及,人们对电能质量及可靠性的要求越来越高,这使得电能质量问题对电网和配电系统造成的直接危害和可能对人类生活和生产造成的损失也就越来越大。电能源应用在世界范围内已经出现不断升级的大规模停电等事故和频繁的城市火灾,其中大部分与谐波污染和不恰当的处理不同程度相关。
谐波的治理
无论是从保障电力系统的安全、稳定、经济运行的角度, 还是从用户用电设备的安全、正常工作的角度,
有效地治理谐波, 将其限制在允许范围内, 还电网一个洁净的电气环境, 营造“绿色电网”, 已经迫在眉睫。
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、设备过热, 寿命缩短、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千扰等;
(2)引起变电站局部的并联或串联谐振, 使正常的供电中断、事故扩大、电网解裂等。
『肆』 电力谐波的综合治理
优化电气设计。电来力自谐波的产生往往与电气设计不合理有着极大的关系,因而要从根本上解决电力谐波问题首先优化电气设计,避免电力谐波的发生。对此,在进行电气设计时需要采取避免谐波的技术对策,例如: 增加整流器脉动数。整流器是电力供电网络中谐波的主要来源,其特征频谱为n=Kp±1,由该式可见,P增加时,n会随之增加,则谐波电流减少,相应的谐波也随之减少,可见增加整流器脉动数对减少谐波十分有效;推广应用PWM技术。PWM技术即脉宽调制技术,利用该技术减少谐波的原理是:
1)PWN能使谐波频谱增高从而降低谐波量,可以使得变流器的输人为正弦波;
2)在可控整流后面加接功率因数矫正(PFC),同样可以达到控制输入电流为正弦的目的,同时PFC可以进行相位矫正,使得从电网侧看,负载可等效为线性负载;
3)三相整流变压器采用Y-d(Y/△)或者d-Y(Y/△),以此消除3的倍数次的谐波;
4)除上述措施外,合理选用变压器、电力电缆和开关设备等设备和元件也是避免电力谐波的重要手段。
『伍』 电网谐波治理的选择
『陆』 电力谐波产生的原因及解决方法
谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。当电流流经负载时,与所加的电压不呈线性关系,就形成非正弦电流,从而产生谐波。
在电力系统中对谐波的抑制就是如何减少或消除注入系统的谐波电流,以便把谐波电压控制在限定值之内,抑制谐波电流主要有四方面的措施:
1)降低谐波源的谐波含量。也就是在谐波源上采取措施,最大限度地避免谐波的产生。这种方法比较积极,能够提高电网质量,可大大节省因消除谐波影响而支出的费用。
2)采取脉宽调制(PWM)法。采用脉宽调制(PWM)技术,在所需要的频率周期内,将直流电压调制成等幅不等宽的系列交流电压脉冲,这种方法可以大大抑制谐波的产生。
3)在谐波源处吸收谐波电流。这类方法是对已有的谐波进行有效抑制的方法,这是目前电力系统使用最广泛的抑制谐波方法。
4)改善供电系统及环境。对于供电系统来说,谐波的产生不可避免,但通过加大供电系统短路容量、提高供电系统的电压等级、加大供电设备的容量、尽可能保持三相负载平衡等措施都可以提高电网抗谐波的能力。选择合理的供电电压并尽可能保持三相电压平衡,可以有效地减小谐波对电网的影响。谐波源由较大容量的供电点或高一级电压的电网供电,承受谐波的能力将会增大。对谐波源负荷由专门的线路供电, 减少谐波对其它负荷的影响,也有助于集中抑制和消除高次谐波。
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『柒』 电力系统中治理谐波的方法和原理
串联谐振原理可用于滤波。
串联谐振时,回路阻抗最小,利用这个原理,可以设计带通滤波器或带阻滤波器。
带阻滤波器的原理如下:
与带通滤波器类似,不同的是从R输出,这样,只有谐振频率能够通过该网络。其它频率下,由于L和C的总阻抗很大,而R较小,输出接近0。
『捌』 怎么样解决电网谐波问题
谐波对于电网的危害非常大,主要表现在以下方面:
1.由于电网主要是按基波设计的。由于LC元件的存在,虽然在基波时不会发生谐振,但在某个特定谐波时却可能引起谐振,可能将谐波电流放大几倍甚至数十倍,电网谐振引起设备过电压,产生谐波过流,对设备造成危害。特别是对电容器和与之串联的电抗器。其中,特别要注意的是,由于电容器是容性负载,能与电网上感性设备(其它设备主要是感性设备)配合,构成共振条件,又由于其大小与谐波频率成反比,因此,电容更容易吸收谐波共振电流,引起电容过载,造成电容损坏,或者熔丝熔断。
2.使电网中的电气设备产生额外的损耗(谐波功率),降低了设备的效率,同时谐波会影响设备的正常工作,例如变压器局部严重过热,电容器、电缆等设备过热,电机产生机械振动等故障,绝缘部分老化、变质,严重时候甚至设备损坏。
3.导致继电保护和自动装置误动或拒动,造成不必要的损失,谐波会使电气测量仪表测量不准确,造成计量误差。
另外,谐波还会产生对设备附近的通信系统产生干扰等其他危害。
谐波来源
1、中频炉、电弧炉等设备是该地区谐波的主要来源
中频炉、电弧炉等作为一类高效的加热源已经非常普及。电弧炉是利用电极物料间产生的电弧熔炼金属,因此,它的电流波形很不规则,含有多种谐波(2次到7次)以及间谐波,这是谐波的一个重要来源。而中频炉是工频电流整流后再变为中频,再利用电磁感应来熔炼金属,因此产生大量的高次谐波,其中以5次、7次、11次等奇次谐波为主。
2、用户变压器群是该地区谐波的重要来源
一般情况下,三相变压器由于铁芯为“日”形状,中相比边相要短一半,因此,三个磁路的不对称引起变压器励磁电流中含有谐波分量。所以当对空载三相变压器加电压激励时,即使受电侧没有零序电流通路(中性点不接地或三角形接线),励磁电流中也会有谐波分量。虽然在实际运行时,这个谐波分量很小,但由于变压器绕组接法以及各绕组和电网各相的连接统一规定时,则各台变压器励磁电流里的同次谐波彼此叠加,形成了电网中谐波的又一重要来源。例如,在绝大多数配变中,都是Y,yn 接线,变压器的中间的铁柱对应的线圈即中相接的都是B相,这样的统一接法,就为3、5、7等次谐波提供了一个分别互相叠加的条件。
3、谐波的其他来源
事实上,谐波还有其他的来源,各类生产用电如电镀、电泵等,生活用电中如电视机、电脑、荧光灯等采用开关电源或其他电力电子技术的装置,单独来看,所产生的谐波非常微小,但是由于其数量的极其庞大,也是不可忽视的一部分。
消除谐波的方法∶
从源头上消除谐波-不采用有谐波的装置或负载,如采用矩阵变频器、12相以上整流装置,都可以大大减少或消除谐波。
被动消除谐波- 抑制谐波的方法主要有两种:一种是减小的方法,即采用无源滤波器,它是利用L-C谐振特性,形成对某一频率的低阻抗特性,从而减小流向电网的谐波电流;二是让补偿装置提供反相的谐波电流,以抵消变流器所产生的谐波电流,即有源滤波器。
『玖』 谐波治理的作用
根据英纳仕电气谐波治理的经验及客户的反馈,说明谐波治理的主要作用为:
1:提高了供电的可靠性
2:降低引发供电事故的发生概率
3:提高设备运行的稳定性
4:减少电网的谐振
5:降低击毁补偿电容的概率
6:在某些特定行业,能显著降低企业用电成本。
比如,根据具体行业来说,谐波治理的显著意义在于:
钢铁冶炼行业:由于生产过程自动化程度提高,使用了很多PLC控制电路,控制电路对谐波敏感,谐波的大小将直接影响到生产效率和产品的质量。谐波治理以后,使各控制回路安全可靠运行。
通讯行业:谐波干扰会引起通讯系统的噪声,降低通话清晰度,干扰严重时会引起型号丢失。特别是大量的UPS和开关电源成了畸变率高达50%的谐波源。
医疗行业:谐波干扰会导致一些设备出现误动作,死机,无故重启,甚至瘫痪,同时会对检测结果如波形、图形、图像上叠加类似于某些病变的畸变谐波,可能引起医生误诊,影响医疗结果,危害患者生命。医院通过谐波治理以后,可以有效解决上述问题,减少医疗事故。
轨道交通行业:谐波对轨道交通行业的危害主要表现在对无功补偿装置的影响。在谐波环境下,无功补偿装置的投入一方面会放大谐波,另一方面会使无功补偿电容器过载,影响电容器工作寿命,严重时还会因谐振发生电容烧毁事故,导致供电中断、车辆停运。 通过谐波治理,保障无功补偿装置的安全可靠运行,进而保护轨道交通的运行安全。
石化行业:大量变频器的使用,使系统电流产生严重畸变。变频器输入级均为6脉波不控整流,5次、7次、11次、13次等谐波电流严重超标。谐波治理以后,减少因谐波引起的设备故障,消除生产安全隐患。
建筑行业(商业楼宇,广场):随着楼宇智能化的不断升级,数量众多的小容量非线性负载,如计算机、LED灯、不间断电源、电梯扶梯以及变频空调等被广泛应用于楼宇的各个角落,产生了大量谐波,大量3次谐波使得零线上电流过大,甚至有可能超过相线电流,高次谐波的存在也会引起集肤效应,引起导线过载发热、绝缘损坏,进而发生短路,引起火灾;而且大量敏感设备如计算机在谐波环境中的运行质量也将大打折扣,花屏或死机现象时有发生。 通过谐波治理,消除楼宇电网谐波,降低零线电流,为各种敏感设备的可靠运行提供保障。
采矿行业:矿井提升是煤矿生产过程中的重要设备,变频器的配套应用,工作过程中产生了大量谐波。谐波大量存在,使大型采矿场的变压器产生发热现象,网损严重,增加电力损耗的同时缩短了变压器的使用寿命。谐波的有效治理保证了变压器的正常运行,降低了网损,具有很大的节能降耗意义。
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『拾』 电网谐波污染有没有国家治理标准
1993年我国颁布电能质量系列标准之一的国标GB/T14549-93《电能质量公用电网谐波》,对于公用电网各级(380V~220kV)谐波电压限值以及对用户的谐波电流指标分配作出了规定,还规定了测量仪器和测量方法以及相关的计算。标准颁布以来,电力部门以此为依据,实施对电网谐波的控制和管理,取得了不少成绩。
电网谐波污染,导致输电线路、变压器和电机损耗增加,浪费日趋宝贵的能源。
消除谐波,提高电源的质量:当电网供电中使用了较大的非线性负载时(例如:可控硅、二极管电源等),就会给电网产生严重的电流谐波,极大地破坏了供电环境。使用Sinpower并联有源电力滤波器(APF),即可有效的解决电网严重的电流谐波,同时也改善电压谐波。用电设备的可靠性、安全性、发热量的降低都得到改善。