目前，电力电子设备的应用日趋普遍，电力电子装置在生产过程中是必不可少的。如个人电脑，空调设备、照明机器、电梯、直流电动机、变频器、中频感应炉、医疗机器等。 这些非线性用电设备所产生的谐波，它可以导致电能浪费、降低系统容量、加速设备老化、降低生产率、配电系统本身或连接在该系统上的其他设备发生故障。 在谐波严重的场合，NZJ抗谐波型智能电力电容器已经成为针对谐波治理的解决方案，将为您的电能质量与电网的稳定运行提供专业的解决方案。 在电能质量越来越重要的今天，上海宁自电气有限公司的技术团队开发的NZJ系列智能式低压抗谐波电容器为您的电网运行保驾护航。产品采用微电子软硬件技术、微型传感器技术、微型网络技术和电器制造技术等最新技术成果，将其智能化，实现低压无功补偿功能和使其能够可靠工作、使其方便的过零投切、保护、测量、信号、联机等系列功能，是低压无功自动补偿滤波技术的重大突破，主要应用于谐波十分严重场合的无功补偿，能够可靠运行，不会产生谐振，对谐波无放大作用，并在一定程度上在吸收消除谐波的功能。其中串接7%电抗器的产品使用于主要谐波为5次的电气环境，串接14%电抗器的产品使用于主要谐波为3次的电气环境。 型号及含义
主要特点 NZJ系列智能式低压抗谐波电容器(（又称抗谐波型无功补偿）)是上海宁自电气有限公司针对用电网络谐波含量一定，普通电力电容器不能正常运行的情况下而设计，主要特点如下： 采用高品质工业型低压电力电容器，无油化设计，安全性高； 采用无涌流投切开关，技术先进，性能稳定可靠； 采用闭环电路，磁路不饱和，无能源消耗，无电磁辐射； 采用特殊的技术与工艺，能有效的抑制高次谐波和涌流，抑制3～9次以上谐波效果明显； 模块化结构，组合灵活，扩容方便，安装简单，便于维护； 智能网络，485通讯接口，可以接入后台计算机，进行配电综合管理 采用分散控制模式，20万次无故障投切，高可靠性； 人性化的人机界面，操作简单，维护方便，利于现场故障查找； 内加SH防爆器及温控装置，提高严重谐波场所下运行可靠性； 节能效果显著，有效提高功率因数，降低电能功耗，改善电能质量 主要功能：
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。 表2－5 电网电压正弦波形畸变极限值 用户供电电压（kV）总电压正弦波形畸变率极限值各奇、偶次谐波电压正弦波形畸变率极限之（％） 0.38 5 4 2 6或10 4 3 1.75 35或63 3 2 1 110 1.5 1 0.5 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。（2）谐波电压引起的附加损耗使变压器的磁滞及涡流损耗增加，当系统运行电压偏高或三相不对称时，励磁电流中的谐波分量增加，绝缘材料承受的电气应力
1、高次谐波能使电网的电压与电流波形发生畸变，另外相同频率的谐波电压和 谐波电流要产生同次谐波的有功功率和无功功率，从而降低电网电压，增加线路损耗，浪费电网容量， 2、影响供电系统的无功补偿设备，谐波注入电网时容易造成变电站高压电容过 电流和过负荷，在谐波场合下，电容柜无法正常投切，更严重的请况下，电容柜会将电网谐波进一步放大。 3、影响设备的稳定性，尤其是对继电保护装置，危害特大。 4、谐波的存在会造成异步电动机效率下降，噪声增大；使低压开关设备产生误 动作；对工业企业自动化的正常通讯造成干扰，影响电力电子计量设备的准确性。 5、谐波的存在会使电力变压器的铜损和铁损增加，直接影响变压器的使用容量和使用效率；还会造成变压器噪声增加，缩短变压器的使用寿命。 谐波对公用电网和其他系统的危害大致有以下几个方面： 1、加大企业的电力运行成本 由于谐波不经治理是无法自然消除的，因此大量谐波电压电流在电网中游荡并积累叠加导致线路损耗增加、电力设备过热，从而加大了电力运行成本，增加了电费的支出。 2、降低了供电的可靠性 谐波电压在许多情况下能使正弦波变得更尖，不仅导致变压器、电容器等电气设备的磁滞及涡流损耗增加，而且使绝缘材料承受的电应力增大。谐波电流能使变压器的铜耗增加，所以变压器在严重的谐波负荷下将产生局部过热，噪声增大，从而加速绝缘老化，大大缩短了变压器、电动机的使用寿命，降低供电可靠性，极有可能在生产过程中造成断电的严重后果。 3、引发供电事故的发生 电网中含有大量的谐波源(变频或整流设备)以及电力电容器、变压器、电缆、电动机等负荷，这些电气设备处于经常的变动之中，极易构成串联或并联的谐振条件。当电网参数配合不利时，在一定的频率下，形成谐波振荡，产生过电压或过电流，危及电力系统的安全运行，如不加以治理极易引发输配电事故的发生。
(1) 电力电容器 根据IEC标准规定一般电容器最大电流只允许35％的超载。实际运转时由于谐波的影响常发生严重过载。电容器阻抗随频率的增加而减少，故产生谐波时，电容器即成为一陷流点流人大量电流，导致过热、增加介电质的应力，甚至损坏电力电容器。当电容器与线路阻抗达到共振条件时，会发生振动短路、过电流及产生噪声。 (2) 同步发电机 变频器产生的高次谐波电流在同步发电机的激磁绕组中会产生感应电流，引起损耗增加，可能导致电机过热、绝缘降低、寿命缩短等[2>。 (3) 变压器 电流谐波将增加变压器铜损，电压谐波将增加铁损，综合效果是使变压器温度上升，影响其绝缘能力，并造成容量裕度减小。谐波也可能引起变压器绕组及线间电容之间共振，及引起铁心磁通饱和而产生噪声。 (4) 电动机 谐波会引起电动机附加发热，导致电动机额外温升，电动机往往要降额使用。如果输入电动机的波形失真，会增加其重复峰值电压，影响电动机的绝缘。(5) 电力电子设备 电力电子设备在多种场合是产生谐波的谐波源，但他自身也很容易感受谐波失真而误动作。这种设备靠着电压的过零点或电压波形来控制或操作，若电压有谐波成分时，零点移动、波形改变，造成许多误动作。 (6) 保护继电器 由于高次谐波的影响，可能引起继电器过电压、产生绝缘损坏、振动引起的机械破坏等等。对于以有效值为基准而动作的继电器，高次谐波的存在使得继电器在接近额定值处也有误动作的可能。 (7) 指示电气仪表 电能表等计量仪表会因谐波而造成感应转盘产生额外的电磁转矩，引起误差，降低精确度。20％的5次谐波将产生10％-15％的误差。过大的谐波电流，也很容易使仪器里的线圈损。
医院建筑用抗谐波电缆（WZYS-YGE,HWYS-ABG） 医院建筑用电线电缆主要特点是它具有良好的抗谐波性能，具有环保绿色低烟无卤无毒性能. 并满足防白蚁、防鼠、防水、防潮等恶劣环境的使用要求。同时还具有优异的阻燃性能，一旦发生火灾时其阻燃自熄、不产生有毒气体的性能，有利于人员逃生，特别适用于人员密集的场所。医院建筑需要用的电线电缆安全性，它要具有四个突出的特点，一要具有抗谐波性能，二是具有低烟无卤阻燃性，三是具有防鼠防蚁性，四具有防水阻水性。 一、医院建筑用电缆要具有抗谐波干扰性 高频、高压、大电流、大功率治疗设备在医学临床实践中屡见不鲜，众所周知，医学临床环境中不允许存在不符合国家EMI标准的辐射源，这不仅仅考虑到可能存在的电磁辐射干扰，而且长时间的暴露于高功率的辐射源中亦会对人身体造成损伤。因此，增强抗干扰能力，抑制可能存在的电磁辐射已是对工作环境敏感的各种现代自动化设备应用时所应考虑的最基本问题。要具有抗电磁干扰能力，尤其在医院要注意电气化区段内强电场对传输信息的干扰。 谐波的产生：习惯上理解为当电能流过非线性设备，会产生谐波。就好比河水和河床，河水就是电能，河床就是用电设备，如果河床是绝对光滑的，那么，水面是不会有涟漪产生的；如果河床不平整，就会有涟漪产生，这个涟漪，就是谐波。 谐波的治理：常见的方法就是三条：屏蔽、接地和滤波。 屏蔽，就是把谐波源用金属外罩套起来，就相当于给谐波源加上外套吧。 接地，就是把谐波源进行牢固、可靠符合标准的接地，接线短而粗，接地电阻小于4Ω，这对于抑制共模干扰，是非常有好处的。 滤波，可以采用磁环、滤波器、电抗器、共模扼流圈、零相电抗器、平波电抗器、隔离变压器等对谐波进行抑制。 1.谐波对医疗设备的影响：医院主要诊疗设备有：如核磁共振、重症监护病房（ICU）高频电刀、心电图机、螺旋ＣＴ、耳内窥镜影像系统、血流变分析仪，这些大型医疗设备大部分为非线性负载，工作时的频繁启动会产生较大的谐波，这样造成电流的波动非常快，对配电系统的瞬时冲击非常大，容易导致精密治疗和诊断仪器设备的故障率增大、寿命缩短甚至损坏。 2.谐波电流可导致电缆过热：谐波电流流过电缆时，会导致电缆过热。造成这种现象的原因是交流电流的趋肤效应。趋肤效应是交流电流流过导体时，向导体的表面集中的一种物理现象，电流的频率越高，电流越向导体表面集中。由于趋肤效应，当频率较高的谐波电流流过导体时，导体的有效截面积小于导体的实际截面积。截面积小，意味着有更大的电阻，也就意味着会产生更大的热量。而各种电缆在安装时，都并列在桥架上，当不同载流量通过电缆时，又形成一定的电位差，产生电磁干扰，作用于电流上，形成二次谐波电流。当频率较高的谐波电流流过导体时，导体呈现的电阻比基波电流要大，因此同样幅度的谐波电流比基波电流产生更大的热量。谐波对电力电缆的危害由于谐波次数高频率上升，再加之电缆导体截面积越大趋肤效应越明显，从而导致导体的交流电阻增大，使得电缆的允许通过电流减小。另外，电缆的电阻、系统母线侧及线路感抗与系统串联，提高功率因素用的电容器及线路的容抗与系统并联，在一定数值的电感与电容下发生谐振。导致中线过热，带来火灾隐患。 3.抗谐波电缆依据：依据阻抗电容及对称性绝缘多线芯结构的方法，对电缆结构进行改造，用圆形电缆导体适当增加导体表面积代替扇形电缆导体等异形结构，增加导体距离，减少电抗，消除“趋肤效应”的影响；用介质常数较小或耐电晕强度较高的XLPE材料绝缘，以减少电容和共模过电压对电缆绝缘性能的影响；用铜丝编织绕包或铜带绕包，减少电磁干扰。抗谐波电缆的应用，将会使电缆的介质及输电疏漏损耗减小，泄露电流下降，温升降低及局
HY 系列智能组合式
不断超越的电容器专家
1概述 2应用领域 产品主要适用于钢铁、化工、建材、造纸、纺织、煤炭、电力、电信、铝业、船运港口、烟草、酿酒、汽车制造、精密电子、精密机械等工业领域。 同时，还可应用于通信行业电源系统、证券交易供电系统、机场港口备用电源系统、大型医疗系统、各类UPS 发电机组、会展场馆、商业写字楼等商业用电系统。 4正常工作条件和安装条件 4.1环境空气温度：-25℃~ +55℃ 4.2相对湿度：40℃时 ≤20%；20℃时 ≤90% 4.3海拔高度：≤2000m 4.4环境条件：无有害气体和蒸汽，无导电性或爆炸性尘埃，无剧烈的机械振动 智能组合式抗谐波低压电力电容补偿装置 3型号及含义 智能组合式抗谐波低压电力电容补偿装置是应用于0 .4kV 低压配电网中的高效节能、抑制谐波、提高功率因数的新一代无功补偿设备，替代传统由智能无功补偿控制器、熔丝、投切开关、滤波电抗器及电力电容器等散件组成的无功补偿设备。抗谐波智能电力电容器是针对用电网络谐波含量高, 常规智能电容器不能正常运行的情况下而设计的,既能满足无功补偿，改善功率 因数，又能消除相应次数谐波对系统的影响，提高用电质量。 智能组合式抗谐波低压电力电容补偿装置采用微电子软硬件技术、微型传感器技术、微型网络技术和电器制造技术等最新技术成果，将其智能化，实现低压无功补偿功能和使其能够可靠工作、使其方便的过零投切、保护、测量、信号、联机等系列功能，是低压无功自动补偿技术的重大突破，主要应用于谐波十分严重场合的无功补偿，能够可靠运行，不会产生谐振，对谐波无放大作用。其中串接7%电抗器的产品使用于主要谐波为5次及以上的电气环境，串接14%电抗器的产品使用于主要谐波为3次及以上的电气环境。 类型(I ：干式;无：常规) 电抗率(%) 额定容量(kvar) 电容器额定电压(V) 箱式产品 抗谐波 补偿方式：F:分相补偿 G:三相补偿 自动控制 设计序号 企业代码 HY B A K （-A)/// - I
电力系统谐波对电气设备的影响 发表时间：2018-10-11T17:17:37.547Z 来源：《防护工程》2018年第11期作者：李华志[导读] 它能够破坏电力质量，影响电气设备的的正常运转，特别是对变压器、电容器和电机造成重要影响。对谐波的产生及其对电气设备的影响进行分析，并且探讨相应的应对方法。李华志 山东省德州市夏津县夏津县热电有限公司山东德州 253200摘要：谐波是在非线性阻抗特性的电力设备供电过程中产生的，它能够破坏电力质量，影响电气设备的的正常运转，特别是对变压器、电容器和电机造成重要影响。对谐波的产生及其对电气设备的影响进行分析，并且探讨相应的应对方法。关键词：电力系统；谐波；电气设备；影响引言 谐波主要是指频率为基波频率整数倍的正弦波分量，或者说电力系统的波形发生了不同程度的畸变，这种变异的波形就是谐波。电气设备本身具有非线性阻抗特性，这种特性使得电流与加载电压不成线性关系，电流波形在受到高次谐波反馈作用下发生畸变，使得电力质量受到影响，同时危害到了电气设备的运行，这种特性的存在是谐波产生的根本原因。 1 谐波对电气设备的影响与危害 谐波对电力系统的危害是一种谐波污染,对各种电气设备都有不同程度的影响和危害,主要表现为:引起过负荷和发热,增加介质应力和过电压,干扰和危害保护控制设备的性能和正常工作。 1.1对同步发电机的影响 流入电机定子绕组的谐波电流所产生的旋转磁场在转子绕组、转子极靴、槽楔等部位感应出谐波电流,集肤效应使这些部位易受到损害。定子绕组中的谐波电流同样也有集肤效应,使定子绕组出现很大的谐波涡流和漏磁,从而严重发热。此外当发电机中谐波电流的频率接近定子零部件的故有振荡频率时,可能引发发电机的剧烈振动。 1.2对感应电动机的影响 由于转子都是用硅钢片叠装成的,并有鼠笼绕组来承载感应电流,故承受谐波能力较强,只有定子绕组绝缘易受谐波影响。在额定负荷下,当存在较大谐波电流时,电动机磁饱和使电机的漏抗、励磁阻抗和负序阻抗下降。此外,励磁电流的铜损和负序电流损耗也将上升。这使得谐波所引起的感应电动机附加损耗和发热增加,要比单纯由谐波本身引起的损耗和发热更大。 1.3对变压器的影响 正常情况下,很小的励磁电流谐波分量和历时很短的合闸励磁涌流中的谐波电流不会对变压器本身构成危害,但在谐振条件下则会对变压器造成损害。当直流电流、低频电流或地磁感应电流流入变压器绕组时,变压器发生严重磁饱和,使励磁电流及其中的谐波电流大增,危害设备本身和电网的安全运行。谐波电流除引起变压器绕组附加损耗外,还会引起变压器外壳、外层硅钢片和某些紧固件发热,并有可能引起局部的严重过热。谐波还能使变压器噪声增大。 1.4电气设备在谐波作用下不正常升温，附加损耗过大 虽然谐波电流量与基波电流相比具有较大的差距，但是谐波的存在会使得设备集肤效应加剧，有效电阻在感知集肤效应的过程中，电阻值也会增长。对于一些特殊设备，还会产生较大的涡流损耗和磁滞损耗，比如带有铁心的电气设备。波形畸变到一定程度形成较大幅度的尖顶波时会使得局部放电强度加剧，在这种高消耗的情况下，很容易降低电气设备的使用寿命。 1.5继电保护装置拒动、误动 继电保护装置是保证电网安全运行的重要设备，其工作时的电压电流是以正弦工频的特性设计的，而其安装位置又非常接近谐波源，使继电器的动作特性，极易受到谐波干扰而影响其灵敏性，造成拒动或误动，引发中断生产及安全事故。其影响大小与继电器类型及工作原理相关。 当供电线路出现接地短路时，短路电流中较大的谐波分量，使整流型继电器因取样值偏小发生拒动现象。而整流型距离保护装置的振荡闭锁发生误动作，是因系统电流中的三相不对称谐波，使负序滤波器产生较大的谐波输出，造成整流后的直流脉动很大，使继电保护装置发生误动。当采用电磁型电流继电器进行短路保护时，流入继电器的谐波电流使电磁转矩增加而发生误动作。谐波电压对电磁型电压继电器的总阻抗影响较大，谐波电压使过压继电器误动，欠压继电器拒动。 1.6 谐波对通讯系统的影响 通讯线路与供电线路平行或间距较小时，使电网中的谐波在电磁感应的作用下，耦合到通讯线路内造成干扰，使信息失真甚至丢失，严重时将威胁通讯设备的正常工作及人身安全。 2 谐波的治理方法 2.1 在谐波源处吸收谐波电流。 （1）无源滤波器 无源滤波器是采用R、L、C元件构成的谐振电路，安装在电气设备的交流侧，利用LC串并联谐振的特点，对某次谐波形成低阻抗通路，达到抑制谐波的作用，其滤波效果受系统参数影响大，并有放大某一次数谐波的缺点。 （2）有源滤波器。 采用电子振荡电路，向电网注入与谐波大小相等相位相反的电流，使电网中的总谐波电流为零。这种补偿方法易控制响应快，能实现对多次谐波的补偿抑制，不受系统参数影响，能自动跟踪谐波变化，具有极强的自适应功能。 （3）加装静止无功补偿装置 谐波源产生的谐波会使供电系统的电压出现不平衡现象，影响供电的质量。采用静止无功补偿装置，能有效稳定供电电压。静止型动态无功补偿装置与无源滤波器并联，既能满足无功补偿、改善功率因数，又能消除高次谐波的影响。 2.2降低非线性设备的谐波含量
高压变频器输出谐波对电动机的影响 时间:2012-10-05 10:51来源:未知 作者:360期刊网 点击: 107 次 目前、髙压变频器没有统一的电路拓扑结构，由于变频器对电动机的影响主要取决于变频器逆变电路的结构和特性。因而，不同电路拓扑结构的变频器对电动机的影响也是不同的。 输出谐波对电动机的影响主要有谐波引起电动机附加发热、导致电动机额外温升，电动机要降容使用，由于输出波形失真，增加电动机的重复峰值电压，影响电动机绝缘；同时，谐波还会引起电动机转矩脉动。噪声增加。高次谐波引起的损耗增加主要表现在定子铜损耗、转子铜损耗、铁损耗以及附加损耗的增加。其中影响最为显着的是转子铜损耗，因为电动机转子是以接近基波频率旋转速度旋转的，因此对于髙次谐波电压来说，转子总是在转差率接近1 的状态下旋转，所以转子铜损耗较大，而且在这种情况下，除了直流电阻引起的铜损耗外，还必须考虑由于肌肤效应所产生的实际阻抗增加而引起的铜损耗。 普通的电流源型变频器输出电流波形和输入电流波形极为相似，都是120 度的方波，含有较大的谐波成分，总谐波电流可以达到307。左右。为了降低输出谐波，也有采用输出12脉动方案或设置输出滤波器，输出波形会有很大的改善，但系统的成本和复杂性也会大大的增加。输出滤波器换相式电流型变频器固有的滤波器可以起到一定的滤波作用，所以速度较高时，电动机电流波形有所改善。 三电平变频器与普通的电平变频器相比，由于输出相电压电平数增加，毎个电平幅值相对下降，提髙了输出电压谐波消除算法的自由度，在相同开关频率的前提下，可使输出波形质量比二电平变频器有较大的提高，但输出因谐波使电压波形失真仍达297。电动机电流谐波失真达177。必须采用专用的电动机，如果采用普通电动机，必须设置输出滤波器。 基波旋转磁动势和6倍频率的转子谐波电流共同作用，产生6倍频的脉动转矩， 所以6脉动输出电流源型变频器含有较大的6倍频率脉动转矩。电流源型变频器采用12脉动多重化后，输出电流波形有较大改善，由于5次和7次谐波基本抵消，6倍频率脉动转矩大大降低，剰下的主要为12倍频率的脉动转矩，总的转矩脉动明显降低。脉动转矩在低速时对电动机转速的影响尤为明显。对三相电动机而言，由于60± 1次谐波存在，产生的电磁转矩为。 电动机的转速脉动有以下规律：转速脉动频率分别为电动机基波角频率10.611 倍，其幅值与变频器输出的基波角频率03 或频率0成反比，即输出频率（或电动机转速）越低，转速波动越大，也就是说，电动机在低速运行情况下，为了使转速波动量维持在同一水平，对输出谐波抑制的要求更髙。转速脉动幅值与变频器输出的谐波次数0成反比，即低次谐波所引起的转速脉动比高次谐波的影响更大。所以，要使电动机的转速脉动较小，首先要消除或抑制变频器输出的低次谐波， 将输出谐波往高频推移，不失为减少转速脉动的有效办法。三电平变频器在不采用输出滤波器时，也会产生较大的转矩脉动， 采用输出滤波器后，转矩脉动可大大降低。 由于高速电力电子器件的使用，变频器输出电压变化率对电动机绝缘产生的影响越来越严重。取决于两个方面：一是电压跳变台阶的幅值，它与变频器的电压等级和主电路结构有密切的关系，二是逆变器功率器件的开关速度，开关速度
电力系统中的所有电气设备都有额定工作电压和频率。电气设备在其额定电压和频率下工作时，其综合经济效果最好。例如感应电动机，若电压偏高，虽然转矩增大，但电流也增大，温度增高，将使电动机绝缘严重受损，缩短使用寿命；若电压偏低，则转矩将按电压二次方减少，而在负荷转矩要求一定的情况下，绕组电流必然增大，并使电动机绝缘受损，缩短使用寿命；若电源频率偏高或偏低，也将严重影响电动机的转矩和使用寿命。我国采用的供电频率(简称"工频”)为50Hz，频率偏差范围一般规定为±0．5Hz。又如热辐射光源，若电压偏高，其使用寿命将大大缩短；若电压偏低，则光源照度将明显变暗，严重影响工作效率和人的视力健康。可见电网电压波动将影响电气设备的正常工作和使用寿命。因此，电压、频率和供电连续可靠，是表征电能质量的基本指标。 2 影响供电电压频率稳定的因素 2．1高次谐波产生和造成的危害 高次谐波是指一个非正弦波按傅立叶级数分解后所含的频率为基波频率整数倍的所有谐波分量，而基波频率就是50Hz。高次谐波简称“谐波”。电力系统中的发电机发出的电压，一般可认为是50Hz的正弦波。但由于系统中有各种非线性元件存在，因而在系统中和用户处的线路中出现了高次谐波，使电压或电流波形发生一定程度的畸变。 系统中产生高次谐波的非线性元件很多，例如荧光灯、高压汞灯、高压钠灯等气体放电灯及交流电动机、电焊机变压器和感应电炉等．都要产生高次谐波电流，最为严重的是大型硅整流设备和大型电弧炉，它们产生的高次谐波电流最为突出，是造成电力系统中谐波干扰的最主要的“谐波源”。 当前，高次谐波的干扰已成为电力系统中影响电能质量的一大“公害”。 高次谐波电流通过变压器，可使变压器的铁心损耗明显增加，从而使变压器过热，缩短使用寿命。高次谐波电流通过交流电动机，不仅会使电动机铁心损耗明显增加，而且还将会使电动机转子发生振动，严重影响机械加工的产品质量。高次谐波对电容器的影响更为突出，含有高次谐波的电压加在电容器两端时，由于电容器对高次谐波的阻抗很小，电容器极易因过负荷而烧坏。此外，高次谐波电流可使电力线路的能耗增加，使计算电费的感应式电度表的计量不准确；还可能使电力系统发生电压谐振，在线路上引起过电压攀升，有可能击穿线路设备的绝缘。高次谐波的存在，还可能使系统的继电保护和自动装置误动或拒动，并可对附近的通信设备和线路产生信号干扰。 因此，国家标准GB／T 14549-93《电能质量·公用电网谐波》规定了公用电网中谐波电压限值和谐波电流允许值，若超过规定值就必须加以改进。 2．2高次谐波的抑制 抑制高次谐波，宜采取下列措施： (1) 大容量的非线性负荷由短路容量较大的电网供电：电网的短路容量越大，它承受非线性负荷的能力越强。
谐波对电力系统的影响分析 【摘要】谐波电流在供电系统中已经出现多年了，但是随着科技的日益发展，谐波对电力系统的影响也越来越大。虽然各种家用电器和电力设备给人们的日常生活以及工、农业生产带来了便利，但是同时也导致了电网的大量谐波电流的注入，造成了严重的电能质量下降，也严重威胁到电力系统中的一些主要供电设备的安全运行。本文将对谐波对电力系统的影响进行详细论述，并讨论谐波的产生情况，进而提出了谐波的治理方法，以此提高电源的品质，铸就一个良好的电力系统环境。 【关键词】谐波；电力系统；影响 一、前言 谐波，是电力系统由于无法提供给用户一个理想的恒定工频的正弦波形电压，所以分解周期性电流或电压傅立叶而得到的基波整数倍分量含有量的频率。 电能在理想的电力系统中为用户提供的热是恒定的幅值和频率的三相平衡正序正弦电压，但是由于负荷，电力系统在实际的运行中是随机变化的，三相电压的相位差、频率、幅值没有办法保持恒定不变。谐波电流在供电系统中已经出现多年，电子行业中普遍应用的高频电源、电子镇流器、开关电源等电源设备，日常生活中大量使用的日光灯、家用电器等电器设备，以及矿山、化工、冶金企业中使用的大功率负荷的运行整流设备、炉、变频调速设备等，都导致了大量的谐波电流注入电网，造成严重的电能质量下降，正弦波畸变。这样不仅严重危害到广大用户，也严重威胁到电力系统中的一些主要供电设备的安全运行。 本文将对谐波对电力系统的影响进行详细论述，并讨论谐波的产生情况，进而提出了谐波的治理方法，以此提高电源的品质。 二、谐波的影响 谐波对各种电力系统都会产生不同程度的影响，主要有： （一）谐波对电力设备的影响 1.谐波对电容器组的影响 在电容器中，电压畸变会产生额外电力的损耗。过电压和过电流会因为电容器和系统的其它部分之间的串联和并联谐振而引起，从而导致电容器过热或者巨大的损耗，甚至会损坏电容器。 2.谐波对电力电缆的影响
广东力生电器有限公司 -----高锡春 谐波对用户补偿电容器有哪些影响？ 电网无功配置中所占比例最大，其中用户电容器约占电容器的2/3。这部分电容器的设计大多只考虑无功补偿量，不考虑设点电能质量的实际污染情况，因此，运行点电能质量指标低时，常造成一些事故，如补偿装置投不上、电容器使用寿命降低、电容器保护熔丝熔断，甚至发生串并联谐振，引发电容器的谐波过电压与过电流，导致电容器爆炸等。另外用户电容器的管理目前仍按平均功率因数进行考核，电容器很少按电网实际运行情况投切，甚至只投不切，无形中使电网电压失去了应有的调节裕度，使电压偏差等电能质量指标难以控制。 1、 低压电网中谐波分量的限值 为了限制谐波源注入电网后产生不良影响，必须把电压和电流的谐波分量控制在允许的范围内，使连接在电网中的电气设备免受谐波的干扰。对于不同电压等级电网的电压总谐波畸变率的限值不同，电压等级越高，谐波限制越严。例如6～10kV、35～66kV及110kV电网，其电压总谐波畸变率分别规定为4.0、3.0和2.0;另外对偶次谐波的限制也要严于对奇次谐波的限制。
2 、电容回路的谐波放大和谐振 无功补偿装置和滤波装置主要由并联电容器及电抗器组成。在工频条件下，电容器的电抗值比系统的电感电抗值要大得多，不会发生谐振。但由于容抗XC=1/ωC，感抗XL=ωL，高次谐波条件下由于XL 的增加和XC的减小，就可能发生并联谐振或串联谐振。这种谐振往往会使谐波电流放大到几倍甚至数十倍，会对电网及并联电容器和与之串联的电抗器产生很大的威胁，并可能使电容器和电抗器烧毁。根据有关资料报道，由于谐波而损坏的电气设备事故中，电容器事故约占40%，电抗器事故约占30%。电子式电能表占60%。 3、 由于谐波放大造成电容器损坏 某设备部分无功补偿的低压电容器因过热而损坏，而这些电容器组接于向不间断电源（UPS）供电的回路上，当投入电容器时，实测得谐波电流值及电压畸变率的数值变化很大。这足以充分说明引起电容器过热损坏的原因。解决的措施:将电容器串联电抗器。其加装串联电抗器后谐波放大和电容器的严重过载问题都得到了满意的解决，实际测量结果表明谐波电流均在允许值之内，无放大现象，无功补偿和抑制谐波的效果均满意。 4、 低压无功补偿装置的合理选择 4.1 、首先摸清负载的性质和谐波含量 采用普通的低压电容补偿成套装置，还是选择具有抑制谐波功能的滤波器成套装置，关键在于负载的性质和所产生的谐波分量的大小。谐波分量的数值可由谐波测试仪测得。对电力负载的性质要特别
编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 电网中高次谐波的危害及抑制措施(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-1002-24 电网中高次谐波的危害及抑制措施 (正式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 引言 随着电力电子器件及微电子技术的迅速发展，大量的非线性用电设备广泛应用于冶金、钢铁、能源、交通、化工等工业领域，如电解装置、电气机车、轧钢机械和高频设备等接入电力网，是电网的谐波污染状况日益严重，降低了系统的电能质量。 1. 谐波产生的原因 电力网中的谐波有多种来源，在电力的生产，传输、转换和使用的各个环节中都会产生谐波。 在其它几个环节中，谐波的产生主要是来自下列具有非线性特性的电气设备：(1)具有铁磁饱和特性的铁芯没备，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)以电力电子元件为基础的开关电源设备，如：各种电力变流设备(整流器、逆变器、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等，它们大量的用于化工、电气铁道，冶金，矿山等工矿企业以及各式各样的家用电器中。以上这些非线性电气设备(或称之为非线性负荷)的显著的特点是它们从电网取用非正弦电流，即使电源给这些负荷供给的是正弦波形的电压，但由于它们只有其电流不随着电压同步变化的非线性的电压、电流特性，使得流过电网的电流是非正弦波形的，这种电流波形是由基波和与基波频率成整数倍的谐波组成，即产生了谐波，使电网电压严重失真，此外电网还必须向这类负荷产生的谐波提供额外的电能。 接入低压电力系统的非线性设备产生的谐波电流可分为稳定的谐波和变化的谐波两大类。稳定的谐波电流是指由这种谐波的幅度不随时间变化，如视频显示设备和测试仪表等产生的谐波，这类设备对电网来说表现为恒定的负载。由激光打印机、复印机、微波
谐波的危害及治理
谐波对供电系统的危害及治理 中铝贵州分公司第一铝矿汪元江 [摘要] [关键词] 1、引言 一个理想的电力系统是以单一恒定频率与规定幅值的稳定电压供电的。但实际上，由于近年来随着科学技术的不断发展，在电力系统中大功率整流设备和调压装置的利用、高压直流输电的应用、大量非线性负荷的出现以及供电系统本身存在的非线性元件等使得系统中的电压波形畸变越来越严重，对电力系统造成了很大的危害。因此，要实现对电网谐波的综合治理，就必须搞清楚谐波的来源、危害及电网在各种不同运行方式下谐波潮流的分布情况，以采取相应的措施限制和消除谐波，从而改善供电系统供电质量和确保系统的安全经济运行。 2、谐波产生的原因 在电力系统中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。谐波频率是基波频率的整倍数，根据法国数学家傅立叶(M．Fourier)分析原理证明，任何重复的波形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。谐波是正弦波，每个谐波都具有不同的频率、幅度与相角。谐波可以区分为偶次与奇次性，第3、5、7次编号的为奇次谐波，而2、4、6、8等为偶次谐波，如基波为50Hz时，2次谐波为l00Hz，3次谐波则是150Hz。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，n 为整数，例如5、7、11、13、17、19等。变频器主要产生5、7次谐波。 3、电网谐波的来源 3.1 发电源产生谐波，由于发电机三相绕组在制作上很难做到绝对对称，铁心也很难做到绝对均匀等其他一些原因，发电源多少也会产生一些谐波，但对电网影响很小。 3.2 输配电系统产生谐波，输配电系统中主要是电力变压器产生谐波，由于变压器铁心的饱和，磁化曲线的非线性特性，加上设计变压器时考虑经济性，其工作磁密选择在磁化曲线的近饱和段上，这样就使得磁化电流呈尖顶波形，因而含有奇次谐波。它的大小与磁路的结构形式、铁心的饱和程度有关。铁心的饱和程度越高，变压器工作点偏离线性越远，谐波电流也就越大，其中3次谐波电流可达额定电流0.5%。 3.3 整流设备产生谐波，近年来，由于晶闸管整流装置在电力机车、铝电解槽、充电装置、开关电源等许多方面得到了越来越广泛的应用，给电网造成了大量的谐波。目前，常用的整流电路几乎都采用晶闸管相控整流电路或二极管整流电路，其中以三相桥式和单相桥式
电能质量对电动机经济运行的影响及改善措施 2006年04月04日来源：不详作者：未知访问次数：83 Tags：电能质量电动机经济运行 【发表评论】【打印此文】【收藏此文】 感应电动机是工农业生产中应用最广泛的一种电动机。根据统计，在电网的总负载 中动力负载约占59%而感应电动机则占总动力负载的85%电力系统中感应电动机的励磁 与涡流消耗无功占系统无功负载的80%左右。由此可见，感应电动机在电力系统中占有重 要地位因而电动机能否经济运行，直接影响着电网的社会效益，电能质量对电动机经济运行 有很大影响。 1电动机对电能质量的要求 电能质量可用频率，电压质量，供电可靠性和电网电压正弦波形畸变率来表征。电动机对 电能质量的要求是 (1) 额定频率时电压偏差小于正负5% (2) 在额定电压时频率偏差小于正负1% (3) 电压正弦波形畸变率小于正负5% (4) 对三相电压平衡度要求电压的负序分量与正序分量之比在长期运行时小于正负 1%。在短时运行时小于正负1.5%，对于零序电压分量，不得超过正序电压分量的1%。 电能质量取决于电力系统供电质量，但电能质量与供电部门对用户用电管理也有直接关系。如用户大量采用并投入单相负荷，则三相间电压对称性就要变差。此外由于生产技术 的发展，用户大量使用非线性设备，如硅整流设备、电弧炉、轧钢及交流调压装置等投 入电网。会向电网注入高次谐波电流，给电网造成污染，导致电网波形畸变，电网三相 电压不平衡及波形畸变会增加损耗，影响电网经济运行。 目前电网电力生产基建与改造以及用户的供电系统都注意配备无功补偿设备，和采 用有载调压变压器。且考虑了电源可靠性，由于加强了系统负荷平衡的调度电网频率基本稳定。因而电能质量有很大提高，但对于系统的电压来说，由于白天高负荷时无功不足， 夜间轻负荷时无功过剩，造成系统白天电压偏低夜间，电压偏高，有些供电区由于系统 一次电压偏高。变压器额定参数不当，分接头调压范围窄，导致配电电压高于标准值。 其次大量非线性设备投入电网运行，使得电网高次谐波含量大大增加，所以当前电能质量 问题主要是电压质量与高次谐波的影响。 2电压质量对电动机运行的影响 电动机在轻负荷下为节电一般采用降压运行如把接改为Y接运行电机在高于额定电压下运行时由于铁芯饱和无功励磁电流增大导致电网功率因数降低损耗增大铁芯发热 并使电机寿命缩短故经济效益差反之电动机在低于额定负荷下运行时转矩等特性下降 电流增大导致电机发热出力降低同样也不经济电压平衡度也是电压质量标准之一不
谐波的危害系列之谐波对纯电容补偿柜的影响 安科瑞崔庭宇 江苏安科瑞电器制造有限公司 摘要：目前大多数低压配电系统的无功补偿，都是通过在负载侧加装并联型电容补偿柜的方式实现的。但由于谐波的存在，无功补偿的电容可能被谐波影响而损坏，还会使谐波电流放大。谐波可以通过安装有源滤波器来进行治理，使谐波含量控制在有效的范围内，而电容放大谐波电流的问题则可以通过在电容进线端串联相应电抗率的电抗器来解决，补偿装置及各种设备就能保证正常工作。 关键词：无功补偿谐波电容损坏有源滤波器电抗器 1引言 在低压配电系统中，负载多为阻感性用电设备，这就造成了电网的功率因率偏低，大量无功从电网汲取不仅影响了输配电效率，还带来了用户因功率因数低而罚款的问题。无功补偿成为现在低压配电系统中不可缺少的部分，目前最常用、成本最低的方式是在负载侧加装电容补偿柜。这种补偿方式可以提高供电系统功率因数，稳定受电端电压水平，从而提高电网供电质量。但采用纯电容器进行无功补偿时一旦遇到谐波的干扰，电容器的补偿支路极易发生故障，造成电容器鼓包、投切开关不动作、误动作与保护设备损坏等严重后果。 2谐波的产生及危害 随着电力电子技术的发展与应用，越来越多的非线性用电设备在工作过程中不可避免的会产生谐波，从常见的LED灯、计算机电源，到工业中广泛应用的整流设备、变频器、中频炉、逆变器等，都会产生谐波，这对无功补偿所采用的电容、投切开关等产生了极大影响。例如：使电网中的电容器产生谐振。工频下，系统装设的各种用途的电容器比系统中的感抗要大得多，不会产生谐振，但谐波频率时，感抗值成倍增加而容抗值成倍减少，这就有可能出现谐振，谐振将放大谐波电流，导致电容器等设备被烧毁。有些配电房传统的无功补偿装置由于不能消除谐波的干扰，根本无法投入运行或是投入后被损坏，功率因数偏低，造成电费扣罚。 3案例分析 3.1测量信息 测试对象：某电缆制造公司，其主要谐波源为各种容量的变频器 测试位置：1#变压器进线柜和对应无功柜（共补）A相 测试内容：上述位置谐波电流畸变率及变化趋势等。
谐波的产生主要是来自下列具有非线性特性的电气设备：(1)具有铁磁饱和特性的铁芯没备，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)以电力电子元件为基础的开关电源设备，如：各种电力变流设备(整流器、逆变器、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等，它们大量的用于化工、电气铁道，冶金，矿山等工矿企业以及各式各样的家用电器中。以上这些非线性电气设备(或称之为非线性负荷)的显著的特点是它们从电网取用非正弦电流，也就是说，即使电源给这些负荷供给的是正弦波形的电压，但由于它们只有其电流不随着电压同步变化的非线性的电压-电流特性，使得流过电网的电流是非正弦波形的，这种电流波形是由基波和与基波频率成整数倍的谐波组成，即产生了谐波，使电网电压严重失真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。 谐波的产生原因及其危害介绍 一、概述 在理想的情况下，优质的电力供应应该提供具有正弦波形的电压。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为基波频率(在我国取工业用电频率50Hz为基波频率)整数倍的正弦波分量，又称为高次谐波。在供电系统中，产生谐波的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)供电的结果。这些非线性负荷在工作时向电源反馈高次谐波，导致供电系统的电压、电流波形畸变，使电力质量变坏。因此，谐波是电力质量的重要指标之一。[/B][/size] 谐波的危害表现为引起电气没备(电机、变压器和电容器等)附加损耗和发热：使同步发电机的额定输出功率降低，转矩降低，变压器温度升高，效率降低，绝缘加速老化，缩短使用寿命，甚至损坏：降低继电保护、控制、以及检测装置的工作精度和可靠性等。谐波注入电网后会使无功功率加大，功率因数降低，甚至有可能引发并联或串联谐振，损坏电气设备以及干扰通信线路的正常工作。供电系统中的谐波问题已引起各界的广泛关注，为保证供电系统中所有的电气，电子设备能在电磁兼容意义的基础上进行正常、和谐的工作，必须采取有力的措施，抑制并防止电网中因谐波危害所造成的严重后果。
电流谐波对电机转矩的影响 对于采用正弦控制的三相永磁同步电机来说，理论上电机输入电流和电压应该是理想的正弦波，但是在实际的工程应用中电机电流与电压波形都是近似于正弦波，其中含有大量的高次谐波分量。实际上绕组采用星型连接的三相永磁同步电机对谐波有一定的抑制效果，三次以及三的倍数次谐波在电机绕组对称的情况下由中性点是可以完全抵消掉，由此，可以避免三次及三的倍数次谐波对电机的影响，但是诸如五次、七次、十一次以及十三次等高次谐波在电机绕组中是确实存在的，这些电流中的高次谐波对电机性能会有一定的影响。 引起电机电流谐波的原因很多，主要包括：永磁磁链的畸变、电机转速变化、电机定子齿槽、电机控制方式以及由电机控制器输出造成的电流畸变等。对于控制器来说，功率器件的开关频率对电机谐波的产生有着极其重要的影响，比如对于一款极对数为6，最高转速为9000rpm的电机来说，最高转速下电机频率为150Hz，电流频率为900Hz，而控制器中IGBT 的开关频率最高为10K，MOSFET的开关频率最高为100K。在电机转速为9000rpm时一个电流周期内的IGBT开关次数为11次，其一个周期内开关次数为100次与11次的电流波形如图1所示，从图1可以看出，开关次数为11次的电流波形的谐波是十分明显的。 图1电流波形 由控制器元器件开关频率造成的谐波影响在电机不同转速下是不一样的，对比电机转速从1000rpm到9000rpm对应的一个电流周期内控制器开关次数如表1所示。 表1转速&开关次数 转速（rpm）100020003000400050006000700080009000 开关次数1005033252016141211