泵房谐波分析治理
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谐波干扰问题分析与谐波治理方法建议一、存在的谐波干扰问题介绍某科技发展有限公司主要从事先进陶瓷材料相关技术、产品和系统的研发,涉及生物医学材料、新能源材料、电子信息材料、化工陶瓷材料、以及多功能结构陶瓷材料等领域。
该公司目前新安装的300KW中频烧结炉,可控硅控制功率加热,出现功率因数低0.3-0.5,谐波大,造成共用的容量1250Kvar供电变压器配置的容量为600Kvar无功补偿电容装置产生过热保护无法正常投切运行等问题。
二、谐波干扰状况分析随着我国制造业的蓬勃发展和人民生活水平的不断提高,电力电子技术在电网设备中得到广泛应用,大量的非线性负荷广泛应用在工业、商业和民用电网中,给电网造成的污染问题越来越得到重视。
如在一般工业领域使用的中频炉、变频器、软启动器、电弧炉、轧机、电解槽、电镀槽等负荷,商业和民用领域如节能灯、气体灯具、变频空调、电脑、冰箱等,都产生大量的谐波,尤其是近几年在我国节能技术产业的发展过程中出现了各种类型的专用节电装置,这些节电装置采用的均是电力电子控制技术如变频控制和可控硅调压原理,属典型的谐波源,大量使用导致谐波的产生,轻者影响供电质量使制造工艺较为精细的产品质量受到影响,或者由于在节电过程中使用的节电器具产生的谐波导致谐振,而使无功得不到满意补偿甚至不补偿影响节电效果,重者导致电气设备长期发热,降低使用寿命甚至损坏、火灾,危害电网安全。
为了便于对北京某科技发展有限公司新安装使用的中频烧结炉产生谐波危害进行分析,特地借鉴下列两组关联数据用以推断可能产生谐波的含量。
借鉴测试数据一:2014年5月9日浙江某公司新安装使用的中频烧结炉的现场测试数据显示,该中频烧结炉运行时电源进线上基波电流在17-391A有功功率在7.8-118.5KW,谐波电压总畸变率5.7-6.3%,谐波电流总畸变率42-72.9%,功率因数在0.33-0.64范围内波动。
借鉴测试数据二:2014年6月22日领步公司应邀对某新型材料(江苏)有限公司生产线300KW中频烧结炉的谐波测试数据如下:运行电流在250A时谐波参数,谐波电压总畸变率4.4%,谐波电流总畸变率29.9%;运行电流在365A时谐波参数,谐波电压总畸变率6.7%,谐波电流总畸变率30.1%运行电流在250A时谐波参数运行电流在365A时谐波参数从上述两组借鉴测式数据推断,中频烧结炉运行时产生的总谐波电流应该在110-190A之间,这么高的谐波电流也是造成变压器母线电容补偿过热不能正常投切的主要原因,如此高谐波污染状态长期运行下去还将同一变压器系统内的其他相关负载设备产生更多的危害,非常需要对该台中频烧结炉进行针对性谐波治理,以期消除谐波引发的生产运行设备故障。
谐波治理措施
谐波治理措施是指为了控制或减轻电能系统中的谐波干扰和谐波问题,采取的一系列技术手段和措施。
下面列举几种常见的谐波治理措施:
1. 谐波滤波器:谐波滤波器是用于滤除电能系统中谐波成分的装置。
它们可以通过选择合适的滤波器参数,将谐波电流从系统中滤去,从而降低谐波干扰。
常见的谐波滤波器包括无源滤波器(谐波消除器)、有源滤波器、谐波滤波器组等。
2. 谐波控制变压器:谐波控制变压器是一种专门设计用于抑制谐波的变压器。
它的设计可以消除或减小电力系统中的谐波干扰,并保证电力质量。
3. 谐波抑制器:谐波抑制器是一种用于控制谐波干扰的装置。
它可以通过改变阻抗、相移、补偿等方式,来削弱或消除电力系统中谐波的影响。
4. 谐波限制器:谐波限制器是一种用于限制谐波电流流入电力系统的装置。
它可以通过控制谐波电流的大小和频率,来避免谐波电流对电力系统的损害。
5. 谐波控制技术:谐波控制技术是一种综合运用以上措施的技术手段。
它通过结合各种谐波治理措施,对电力系统中的谐波进行综合治理,以确保电力系统的正常运行和电力质量。
总之,谐波治理措施旨在降低谐波干扰,保证电力系统的正常
运行和电力质量。
在实际应用中,应根据具体情况选择合适的治理措施,并综合考虑成本、效果、可行性等因素,以达到最佳的谐波治理效果。
谐波治理方案1. 引言谐波电流是电力系统中的一种常见问题,特别是在有非线性负载的情况下。
谐波会导致电网中的电压畸变、设备损坏以及其他负面影响。
因此,为了保障电力系统的正常运行和设备的安全运行,需要实施谐波治理措施。
本文将介绍一种谐波治理方案,以减少电力系统中的谐波电流。
方案包括谐波源的识别、谐波电流监测与分析、谐波滤波器的设计与应用等内容。
2. 谐波源的识别在电力系统中,谐波源可能来自于各种非线性负载,例如电弧炉、变频器、电子设备等。
通过谐波源的识别,可以确定谐波的产生位置和程度,从而为后续的治理措施提供依据。
识别谐波源的方法可以采取谐波电流监测仪器进行实时监测和分析,也可以通过分析电力系统中各个非线性负载的谐波特性来确定谐波源。
根据谐波源的识别结果,可以制定相应的谐波治理方案。
3. 谐波电流监测与分析对谐波电流进行监测和分析是实施谐波治理的重要步骤。
通过谐波电流监测,可以了解电力系统中谐波的产生和传播情况,确定谐波电流的频谱特性。
在监测期间,需要采集电力系统中各个节点的电流数据,并对其进行分析。
谐波电流分析可以采用频谱分析方法,通过对电流信号进行傅里叶变换,得到电流在不同频率下的谐波分量。
分析结果可以帮助确定主要的谐波成分和谐波级别,为后续的治理方案设计提供依据。
4. 谐波滤波器的设计与应用谐波滤波器是减少电力系统谐波的一种常用设备。
根据谐波分析结果,可以设计合适的谐波滤波器,并将其应用于电力系统中,以降低谐波电流水平。
根据谐波分析结果,可以确定谐波滤波器的额定电流和安装位置。
一般来说,谐波滤波器应该安装在负载侧,使其能够尽量接近谐波源,以最大限度地降低谐波电流。
在谐波滤波器的设计过程中,需要考虑到谐波滤波器的阻抗特性和谐波滤波器的使用寿命等因素。
合理设计和应用谐波滤波器可以有效地减少电力系统中的谐波电流。
5. 结论谐波电流是电力系统中的常见问题,为了保障电力系统的正常运行和设备的安全运行,需要实施谐波治理措施。
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。
煤矿电力系统谐波分析及治理煤矿作为我国能源产业中重要的一环,对电力的需求量较大。
在煤矿电力系统中,谐波问题是一个常见的电能质量问题,会给电力系统带来一系列的影响和安全隐患。
对煤矿电力系统中的谐波进行分析和治理是非常必要的。
谐波是指周期性变化的电压或电流信号中含有频率为整数倍于基波频率的分量。
在煤矿电力系统中,谐波主要由电力设备产生,如变压器、电动机、电弧炉等。
这些设备在工作过程中,可能会因非线性特性而产生谐波,进而污染供电网络。
谐波会引起电力系统中的多种问题,如电流过载、电压波动、设备故障等。
谐波电压会导致设备绝缘损坏加剧,使设备寿命缩短,甚至引发火灾和爆炸等重大事故。
谐波电流会引起导线发热、设备损坏,降低谐波设备的效率。
谐波还会对附近的通信系统和其他电子设备造成干扰。
为了减小谐波的影响,需要进行谐波分析和治理。
谐波分析是通过测量和分析电力系统中的谐波电压和电流,确定谐波的频率、幅值和相位等参数,从而找出谐波主要来源和传播途径。
谐波分析的方法有频谱分析、波形分析、功率谐波分析等。
频谱分析是最常用的方法,可以通过使用示波器、频谱分析仪等测量设备,对电压和电流信号进行频谱分析。
谐波治理主要包括提高设备的质量和选择合适的补偿措施。
对于电力设备,可以通过增加设备的系数和降低设备的谐波特性来提高设备的质量。
对于非线性负载设备,可以选择合适的补偿装置,如有源滤波器、被动滤波器、谐波抑制器等,来消除谐波。
还可以通过合理设计供电系统,降低谐波对电力系统的影响。
在供电系统中增加合适的阻抗来减小谐波电流的幅值;通过合理设置接地电阻和接地网,降低谐波电压的幅值;合理选择电缆和导线,减小谐波损耗等。
煤矿电力系统中的谐波问题需要引起足够的重视,并采取相应的治理措施。
通过谐波分析,可以找出谐波的来源和传播途径,并确定合适的治理方法。
通过谐波治理,可以保证电力系统的正常运行,减小设备损坏风险,提高供电质量。
对于我国煤矿电力系统的发展和安全具有重要意义。
谐波产生的根本原因及治理对策谐波是指在电力系统中产生的频率为基波频率的整数倍的波动。
它是电力系统中普遍存在的一种现象,但过多的谐波会对电力系统的正常运行和设备的安全性产生很大影响,因此需要采取相应的治理对策来解决这个问题。
1.非线性负载:当电力系统中存在非线性负载时,如电弧炉、电焊机、电子设备等,其工作特性会产生谐波。
这是谐波产生的主要原因之一2.电力电子装置:现代电力系统中广泛使用的各种电力电子装置,如变频器、整流装置等,也会引入大量谐波。
3.潮流分布不均匀:当电力系统中的潮流分布不均匀时,也会导致谐波的生成和传播。
针对谐波的治理对策主要有以下几方面:1.使用滤波器:在电力系统中安装滤波器可以消除或降低谐波对系统的影响。
滤波器的选择要根据谐波的频率和大小来确定。
2.设计合理的系统:在电力系统的设计阶段,应考虑到非线性负载和电力电子装置可能带来的谐波问题,采取相应的额外措施来减少谐波的产生。
3.提高设备的抗谐波能力:针对电力系统中的关键设备,如变压器、电容器等,可以采用提高抗谐波能力的设计和制造技术,使其能够更好地耐受谐波的影响。
4.加强监测和控制:定期对电力系统进行谐波监测,及时发现和解决问题。
对于频繁发生谐波问题的系统,可以采用自动生成谐波的设备进行实时控制,以减小谐波的影响。
5.加强人员培训和管理:加强对电力系统人员的培训,提高其对谐波问题的认识和处理能力。
同时,建立健全的管理体系,制定相应的管理规范和操作程序,以确保谐波问题得到科学有效的控制。
总之,谐波问题存在于电力系统中,会对系统的正常运行和设备的安全性产生不利影响。
通过采取相应的治理对策,如使用滤波器、设计合理的系统、提高设备的抗谐波能力等,可以有效地解决谐波问题,确保电力系统的稳定和可靠运行。
同时,需要加强人员培训和管理,提高人员的谐波处理能力,确保谐波问题得到及时有效的解决。
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。
治理谐波的方法
以下是 9 条关于治理谐波的方法:
1. 采用滤波器呀!就像给电流戴上了一个精致的“口罩”,把谐波这个“捣蛋鬼”给过滤掉。
比如说在工厂的电力系统里装上滤波器,就能有效减少谐波的影响啦。
2. 改善电力系统的设计嘞,这可是从根源上解决问题呀!就如同建房子要先打好牢固的地基一样。
你想想,如果一开始设计就很合理,那谐波出现的几率不就大大降低了嘛!
3. 对谐波源进行隔离呀!好比把捣乱的孩子单独隔离开,不让它去影响其他小伙伴。
像一些容易产生大量谐波的设备,单独给它们安排个小空间,不就好多了吗?
4. 利用无功补偿装置哟!这就像是给电力系统吃了一颗“补品”,让它更有活力去对抗谐波。
比如在变电站里用上无功补偿装置,对治理谐波超有用的。
5. 动态无功补偿技术了解一下嘛!它就像一个灵活的“小卫士”,能随时根据谐波的情况进行调整呢。
我们小区的配电室不就用了这技术,效果那叫一个棒啊!
6. 加强监测和管理呀,要时刻盯着谐波这个家伙!这就跟家长看着孩子写作业一样,只要盯着,它就不敢乱来。
工厂里安排专人监测,一有异常立马处理。
7. 优化用电设备的运行方式呗!就像是让运动员调整跑步的姿势,能发挥出更好的效果。
某些设备合理安排运行时间和方式,谐波可能就不会那么猖狂啦!
8. 采用谐波抑制电抗器呀,它可是谐波的“克星”呢!变电站里那些电抗器就是专门对付它的呀,效果超明显的。
9. 提高员工对谐波的认识和重视程度呀!这就好像给大家敲响警钟一样。
如果每个人都知道谐波的危害,那防治起来不就更有力量了嘛!
总之,治理谐波要多管齐下,各种方法综合运用,才能把这个“小麻烦”彻底解决掉呀!。
谐波治理方案7篇(经典版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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消除水泵振动危害的技术措施
在转动设备和流淌介质中,低强度的机械振动是不行避开的。
因此,在机组的制造和安装过程中,在机组的设计、运行和管理方面应尽可能避开振动造成的干扰问题,把振动危害减轻到最低限度。
当泵房或机组发生振动时,应针对详细状况,逐一分析可能造成振动的缘由,找出问题的症结后,在实行有效的技术措施加以消退。
有些措施比较简洁,有些措施相当简单。
若需要大量的资金,应对可采纳的几个方案进行技术经济比较,结合机组技术改变进行。
以下给出了电机、水泵及泵房振动的常见缘由及消退措施。
1、电动机振动常见缘由及消退措施
1)轴承偏磨:机组不同心或轴承磨损。
消退措施:重校机组同心度,调整或更换轴承。
2)定转子摩擦:气隙不匀称或轴承磨损。
消退措施:重新调整气隙,调整或更换轴承。
3)转子不能停在任意位置或动力不平衡。
消退措施:重校转子静平衡和动平衡。
4)轴向松动:螺丝松动或安装不良。
消退措施:拧紧螺丝,检查安装质量。
5)基础在振动:基础刚度差或底角螺丝松动。
消退措施:加固基础或拧紧底角螺丝。
6)三相电流不稳:转矩减小,转子笼条或端环发生故障。
消退措施:检查并修理转子笼条或端环。
一、前言在实习过程中,发现转水泵房有严重的谐波污染,因其有变频器、开关电路、电动机等非线性设备,其产生的高低次谐波,对电网产生严重污染,使电器设备容易损坏、设备使用寿命降低、控制系统产生误动作,并且谐波会使相关导线的阻抗和温度上升,使电能损耗增加,企业的生产效率和经济效益受到很大影响。
测试结果显示:泵房供电系统高次谐波含量高达60.7%,下级电网谐波污染严重,功率因数降低,并对上级电网中部分电气设备和仪器造成损坏。
消除泵房谐波对电网的影响,减少电网损耗,提高供电质量,已是迫在眉睫的问题。
二、谐波产生的原因1、是发电源质量不高产生谐波:发电机由于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一致和其他一些原因,发电源多少也会产生一些谐波,但一般来说很少。
2、是输配电系统产生谐波:系统电网中大量变压器的励磁电流含有奇次谐波成分,当变压器空载或者过励磁时更为严重,并由此够成了主要的稳定性谐波源;当电网中投切空载变压器或者电容器时,其合闸涌流注入电网也形成突发性的谐波源。
电力系统作用在同一线路中的数个不通频率正弦电势,使得电路中的电流成为各个不同频率电流分量的叠加值,从而形成谐波电流。
3、是用电设备产生的谐波:非线性用电设备是产生谐波的主要原因,由于非线性设备产生谐波电流通过系统网络注入到系统电源中,畸变电流流经系统阻抗使母线电压发生畸变,使电能质量受到污染。
我处电网系统中产生谐波的主要设备是硅整流设备、UPS和供水系统中变频启动柜等设备。
它们在电网中取用基波电流的同时,产生出高次谐波电流注入系统。
三、对电器设备的危害1、谐波对通信系统的影响电力线路上流过的5、7、11等幅值较大的奇次低频谐波电流通过磁场耦合,在邻近电力线的通信线路中产生干扰电压,干扰通信系统的工作,影响通信线路通话的清晰度,而且在谐波和基波的共同作用下,触发电话铃响,甚至在极端情况下,还会威胁通信设备和人员的安全。
2、谐波对用电设备的危害主要是因为谐波对电网的大量注入引起的电压失真度。
电压失真度上升,意味着电源已经不再是纯净的正弦波,因此凡用电设备不论自身是线性负载还是非线性负载都会受到电压失真度的影响。
例如:谐波会使电视机、计算机的图形畸变,画面亮度发生波动变化,并使机内的元件出现过热,使计算机及数据处理系统出现错误;保护装置异常动作, 开关误跳闸等;伺服电机产生脉动,异步交流电机产生振动,噪音增大等;负载电路中产生传导干扰,数据传送故障、通讯、广播间断并伴有工频交流噪声等;含有电感、电容器件的电路温度升高,损耗增大,提前老化,使用寿命明显缩短等。
3、谐波对供电设备的危害供电设备主要指电力变压器、电缆、发电机、电力电容等。
由于谐波在这些设备上产生明显的集肤效应使得:电力变压器、发电机等铁磁设备损耗明显增大,产生过热,绝缘提前老化;电缆产生过热,绝缘提前老化;电力电容器介质损耗增大、过热、甚至爆炸;中线电流明显增大。
谐波对电网负担的加重由于非线性负载通常功率因数较低,造成:无功功率极度增大;电流有效值增大;电网的可用容量下降;电网的品质变坏,波形失真,频率改变等;利用发电机组供电的用户,发电机出力明显不足,过热,噪音大,振动大等。
四、转水泵房产生谐波的原因泵房的1#泵、2#泵、3#泵的启动和停止是由一型号为TD2000的变频器控制。
变频器节能效果明显,调节方便维护简单,网络化等优点,但它的非线性,冲击性用电的工作方式,带来的干扰问题亦倍受关注。
对于一台变频器来讲,它的输入端和输出端都会产生高次谐波,输入端的谐波会通过输入电源线对公用电网产生影响。
变频器大量使用了晶扎管等非线性电力电子元件,不管采用哪种整流方式,变频器从电网中吸取能量的方式均不是连续的正弦波,而是以脉动的断续方式向电网索取电流,这种脉动电流和电网的沿路阻抗共同形成脉动电压降叠加在电网的电压上,使电压发生畸变,这种非同期正弦波电流是由于频率相同的基波和频率大于基波频率的谐波组成。
五、转水泵房产生谐波的测量1、电能质量的测量分析变频器方便、高效和巨大利益的同时,对电网注入了大量的谐波和无功功率,使电能质量不断的恶化。
通过Fluke43B电能质量分析仪采集的数据,对以下数据进行分析:系统谐波电流以5,7次为主,并含有大量11次谐波。
并且系统谐波电流含量高达60%以上,并且五次谐波电压高达10.93V.下图为功率的测量图形,测量即时功率为49KVA、功率因数为0.80以及有功值和无功值。
由于负载为非线性负载,系统有谐波电流,导致电流波形为非正弦波。
2、治理谐波的方案抑制电力系统高次谐波的方法很多,常用的有以下几种: (1) 减少注入电网的谐波电流 (2)增加换流装置的触发脉冲相数换流装置是供电系统的主要谐波源之一。
理论分析表明,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,k 为正整数)。
当脉动数由p=6增加到p=12时(其特征谐波次数分别为12k ±1和12k),谐波电流的幅值与谐波次数成反比,即h I A /=I ,从而大大地降低了谐波电流的有效值。
但是过多的增加触发脉冲数,不仅增加了设备的成本,而且增加了调整和维修的困难。
(3)增装动态无功补偿装置,提高供电系统承受谐波的能力在技术经济分析可行的条件下,可以在谐波源处装设动态无功补偿装置:静止无功补偿装置(SVC-Static Var Compensator)或更先进的静止同步补偿装置(STATCOM Static SynchroncusCompensator),以获得补偿负荷快速变动的无功需求、改善功率因数、滤除系统谐波、减少向系统注入谐波电流、稳定母线电压、降低三相电压不平衡度等,提高供电系统承受谐波的能力。
(4)加装滤波装置(包括无源滤波和有源滤波装置)为了减少谐波对供电系统的影响,最根本的思想是从产生谐波的源头抓起,设法在谐波源附近防让谐波电流的产生,从而降低谐波电压。
防止谐波电流危害的方法,一是被动地防御,即在已产生谐波的情况下,采用传统的无源滤波方法(由一组无源元件:电容器、电抗器和电阻器组成的调谐滤波装置),在某次谐波上,形成该次谐波的低阻抗通道来虑除5、7、11、13等幅值较大的谐波,减轻谐波对电气设备的危害。
另一种方法是主动的预防谐波电流的产生,即有源滤波方法。
其原理是利用可关断电力电子器件产生与负荷电流中的谐波分量大小相等,相位相反的电流来消除谐波。
六、有源滤波器治理谐波的方案1、有源滤波器和无源滤波器的比较分析①无源滤波器在谐波性质和含量频繁变化的场合不适用,但有源滤波器可以实时响应和消除迅速变化的谐波;②无源滤波器设计是根据现场情况完成的,一旦系统容量增加或负载性质发生变化,很容易使滤波器过载,而有源滤波器自动限制100%额定输出。
③无源滤波器在系统中呈容性,如果系统功率因数较高,容易发生过补偿,改变系统阻抗,可能与系统发生谐振,而有源滤波器不改变系统阻抗保证系统阻抗系数安全。
④谐波电流大量流过无源滤波器的电容和电抗器,使其容易老化和烧毁,有源电力滤波器一般使用寿命在15年以上。
⑤无源滤波器的全频谱滤波能力高达到50%~60%,而有源滤波器滤波效果可以达到90%以上。
⑥从体积上看,每套无源滤波器包含多套单调谐波滤波器,体积大,安装不方便,而有源滤波器体积小巧,甚至可以不断电安装。
所以从多方面考虑,有源滤波器的性能要优越于无源滤波器。
结合泵房产生谐波的实际情况,选择有源滤波器治理谐波方案。
2、有源滤波器治理谐波的方案转水泵房的配电系统是由两台变压器给一个200kVA的变频器供电,再有变频器控制3台水泵。
变频器是典型的非线性负载,在工作过程中会产生大量的谐波,污染电网,对电网和设备造成严重的危害,本谐波治理方案根据转水泵房供电系统谐波测试数据,提出的谐波治理方案。
电容器阻抗随电流频率的增大而减小,谐波频率是基波的数倍甚至十几倍。
因此电容器对谐波呈现低阻抗,在含有谐波的系统中,会有大量谐波电流流过电容器,使电容发生失效,过载甚至击穿。
另外,因为系统阻抗很小,我们可以把系统等效为一个电感,这时系统与补偿电容器构成并联回路,系统中的谐波源可以等效为一电流源,产生各种频率的谐波电流,在某一特殊频率下,电容和电感构成的回路阻抗会呈现无限大,产生并联谐振,电容两端电压会迅速升高,发生电容击穿甚至爆炸。
有源滤波器AccuSine可以彻底消除引起电容器故障的谐波,将治理后的谐波电流畸变率降低到5%以下,保证系统和电容器安全稳定运行。
根据对转水泵房配电系统初步了解,可将有源滤波器装在非线性负荷接入点的母线处。
(1)外部原理AccuSine有源电力滤波器并联于电网系统中,通过实时检测非线性负载产生的谐波电流,AccuSine快速产生与其大小相等、方向相反的补偿电流并注入系统,从而将电源侧电流补偿为正弦波,达到滤除谐波的目的。
工作原理如图所示:(2)内部原理如内部原理图所示,断路器合闸后,AccuSine首先通过预充电电阻对DC母线的电容器充电,当母线电压Vdc达到额定值后,预充电接触器闭合。
直流电容作为储能元件,为通过IGBT逆变器和内部电抗器向外输出补偿电流提供能量。
同时,直流电容器通过电源PCB向内部的控制PCB和电子电路提供工作电源。
AccuSine通过外部CTe采集电流信号送至控制PCB的谐波分离模块,该模块将基波成分分离,将谐波成分送至调节和监测模块。
该模块会将采集到的系统谐波成分和AccuSine已发出的补偿电流比较,得到差值作为实时补偿信号输出到驱动电路,触发IGBT逆变器将补偿谐波电流注入到电网中,实现滤除谐波的功能。
-七、结束语谐波治理可以有效提高电能质量,消除谐波对配电系统的危害,保证配电系统的可靠运行。
同时谐波治理也是节能降耗的有效手段之一。
一年的实习期马上就要结束,在此我要感谢所有在我实习过程中和转正论文的编写过程中指导和帮助过我的领导和师傅们。
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