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并联电容器和谐波的相互影响

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并联电容器与谐波的相互影响及解决措施

并联电容器与谐波的相互影响及解决措施

变 电站 综合 自动化 的实 现需 要远 动 、 护 、 信 、 电管理 等多 保 通 变
个 专业 间的协 作配合 ， 电网调度 自动化 的每 一个 子系 统都应 该服 从
其 件 的损 坏 。 解决 抗干 扰 问题 ， 先在 选 择通 信 媒介 时 可 以优先 选用 于 总设计 要求 ， 自动化 系统 的配置 和功 能 也要 能保证 电网的安 全 首 和经 济运 行 ， 样才 能达到 变 电站综合 自动 化运行 的 目的。 这 光纤， 微机 保护 还 可 以从 软硬 件 方面 着 手来 实施 抗干 扰 措 施 ： 硬件
电力 系统 稳 定运 行 。 容器 。
１ 谐 波对 电容器 的 影 响
在 谐波 电压作用 下 ， 电容器 会产生 附加 的功率损耗 ， 以绝 由于 所
效值 ， 加大温 升 ， 从而 减短 电容器 的使用寿 命 ， 直至损 坏 电容器 。
２ 并联 电容器 对谐 波 的 影响
在 电力 系统 中 ，作 为无 功补 偿 装置 并 联 电容器 得 到 了广 泛 的 系统 及 其他 电气 设 备造 成 危害 ，也 可 能使 电容 器在 谐 波过 电压作
关键词 ： 电力系统： 并联 电容器 ： 波放大 ； 谐 电抗器
随着 电力 电子 技术 的迅 速 发展 ，大 功 率 电力 电子设 备 的广 泛 １ 时 可连 续运 行 。电容 器对 谐波 次 数和 谐波 电压 畸 变率 的 改变 ． ３ 应用 使 大量 谐波 注 入 电 网，在 影 响 电能质 量 的 同时也 给 相应 的 电 相 当敏感 ， 系统 发 生 谐 振 时 ， 电容 器 可 能 产 生较 大 过 负荷 电流 ， 损
甚 使 力 的判 断 标 准 ：在 电压 有 效值 不 超 过 １１ ， 电流 有效 值 不 超 过 变 系 统谐 波 阻抗 的频 率特 性 ， 至可 能 与系 统发 生 并联 谐振 ， 等 ．

谐波的产生和危害有哪些 谐波的抑制方法

谐波的产生和危害有哪些 谐波的抑制方法

谐波的产生和危害有哪些谐波的抑制方法谐波使电网中的电器元件产生了附加的谐波损耗，降低了输变电及用电设备的效率。

关于“谐波的产生和危害有哪些谐波的抑制方法”的详细说明。

1.谐波的产生和危害有哪些1.谐波使电网中的电器元件产生了附加的谐波损耗，降低了输变电及用电设备的效率。

2.谐波可以通过电网传导到其他的电器，影响了许多电气设备的正常运行，比如谐波会使变压器产生机械振动，使其局部过热，绝缘老化，寿命缩短，以至于损坏；还有传导来的谐波会干扰电器设备内部软件或硬件的正常运转。

3.谐波会引起电网中局部的串联或并联谐振，从而使谐波放大。

4.谐波或电磁辐射干扰会导致继电器保护装置的误动作，使电气仪表计量不准确，甚至无法正常工作。

5.电磁辐射干扰使经过变频器输出导线附近的控制信号、检测信号等弱电信号受到干扰，严重时使系统无法得到正确的检测信号，或使控制系统紊乱。

2.谐波的抑制方法(一)降低谐波源的谐波含量在谐波源上采取治理措施，从源头上最大限度地避免谐波的产生。

这就需要在设计、制造和使用谐波源设备时，要注意谐波对供电系统及其供用电设备的影响，采取切实可行的治理措施。

用电业务管理部门要严格把关，对于没有采取治理措施的谐波源用户，要禁止其入网运行。

(二)在谐波源处吸收谐波电流这种方法是对已有谐波进行有效抑制的方法，也是目前电力系统使用最为广泛地抑制谐波的方法。

其主要方法有以下几种：1.无源滤波器无源滤波器安装在电力电子设备的交流侧，由L、C、R元件构成谐振回路，当LC回路的谐振频率和某一高次谐波电流频率相同时，即可阻止该次谐波流入电网。

这种方法由于具有投资少、效率高、结构简单、运行可靠及维护方便等优点，是目前采用的抑制谐波及无功补偿的主要手段。

2.有源滤波器有源滤波器即利用可控的功率半导体器件向电网注入与原有谐波电流幅值相等、相位相反的电流，使电源的总谐波电流为零，达到实时补偿谐波电流的目的。

3.防止并联电容器组对谐波的放大在电网中并联电容器组起改善功率因数和调节电压的作用。

电力系统并联电容器工作时谐波影响分析

电力系统并联电容器工作时谐波影响分析
Ｐ ＝ Ｕ ２
ｌ
‘２２ ＝ ＝ ￣藤 压 １＝ ＋
ｎ＝２ ｎ ＝２ ＝２
㈥
式 中 ， 为ｎ 次谐 波 电容 器 容抗 值 ， 为基 波 电容 器容 抗值 ， ， 为通 过 电 容 器 的 基 波 电流 值 。 电容 器 输 出无 功 容 量 Ｑ 为 ：
ａｔ ＋ ￣ ８ ｃ ｇ
．
ａｍｐ ｉ ｉ ａ ｉ ｅｆ ｅ ｃ ｌ ｆ ｃ ｔ ｏｎ ｆ ｃｔ ａｕｓ ｂ ｅｄ ｙ ｓ ｈｕｎｔ ｃ ａｃ ｔ ｒ ｗ ｅ ａ ａｐ ｉ ｏ ｓ ｒｅ ｎａｌ ｙｚｃ ｓ ｄ， ｅｖｅｒ ｌ ｍｅ ｈｏｄｓ ｆ ｒ ｅｓ ｒ ｉ ｎｇ ｈａｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｔ ａ ｎｉ ｍ ｏｆ ｈａ ｒｍｏ ｃ ｔ ｓ ｎｉ ｓ ｏ ｈｕｎｔ ｃａ ｃｉ ｏ ｐａ ｔ ｒｓ ｗ ｅｒ ｇｉ ｅ ｖｅｎ．
∑， ２２ Ｕ
（ １ ）
： Ｉ ＋ （ Ａ 。 ＋ （ － ． －＝ （＋ （ ）（） ｃ ｕ ） ｎ Ｉ） １ ｈ， ４
式 中 ， 电容 器上 的 基 波 电压 ， ， 电容 器 上 的 １ 谐 波 电 为 为 ２ 次
通 过 式 （ ） ４ 可 以 看 出 ， 电 网存 在 谐 波 时 ， ２ ～（ ） 当 电容 电流 有 效 压 。 值 和 电容 器 输 出无 功 容 量 的 增 长 比 电 压 有 效 值 的 增 长 要 快 ， 当谐 由于谐 波的影响 ， 电容器介 质中附加 了有功 损耗为 ｎ ， 波 次 数 较 高 时 ， 种情 况 将 更 为 明 显 。 网 中 的 谐 波 电 流 以５ 、 这 电 次 ７ ｌ次 １ ３ 其 以 当谐波含 量较 高 ， 波 电流增大 时 ， 谐 电容器 的损耗 功率加 大 ， 致 电容 次 、 １ 、 次 为 主 ， 他次 的谐 波 则相 对 较 小 。 系统 中仅包 含 基 导 次谐 波 电压 为 例 ， 设 基 波 电压 等 于 电容 器 的额 定 电 压 假 器发 热 ， 缘老 化 。 绝 绝缘 介 质的 工作 温度 每升 高８ ， ℃ 其寿 命就 减低 一 波 电 压和 ５ ５ 谐波 电压畸 变 率 为２ ％， 次 ０ 由式（ ） （） 算 可知 电 容器 电压 有 ２ ，３计 半 ｌ。 ２ 因此 当谐 波 电流 和电 压存在 时 ， Ｊ 会缩短 电容 器的 使用 寿命 。 效值 为 １ ０ ０ ． ２ 但 通过 电容 器的 电流 有效 值 达 １ ４１ ， 系 统包 ． ４ 。 若 １． 谐 波导 致 电容 器 过 电流 和 过 负荷 ２ 次 ０ 电容 电压 有 效 值 仍 为 当 电 力 系 统 电 压 波 形 有 畸 变 时 ， 以 对 一 个 周 期 的 波 形 进 行 含 基 波 电 压和 ７ 畸 变率 为 ２ ％的谐 波 电压 ， 可

并联电容提高功率因数原理

并联电容提高功率因数原理

并联电容提高功率因数原理一、引言电力系统中的功率因数是指电路中的有功功率与视在功率之比，是衡量交流电路效率的重要指标。

当电路中存在感性或容性负载时，会导致功率因数下降，影响电能利用效率和供电质量。

因此，在实际应用中，提高功率因数是非常必要的。

本文将介绍并联电容提高功率因数的原理。

二、什么是并联电容并联电容是指将多个电容器连接在一起，并与交流电源并联连接。

这种连接方式可以有效地提高交流电路的总容值，从而改善其功率因数。

三、为什么需要提高功率因数1. 降低线路损耗：当交流电路中存在感性或容性负载时，会导致线路中产生无效功率（即无法被利用的视在功率），从而造成线路损耗增加。

2. 提高设备效率：低功率因数会使得设备额定负载下输出有限，不能充分发挥其工作能力。

3. 减少污染：低功率因数会导致谐波产生，对其他设备造成干扰和损坏。

四、如何提高功率因数1. 并联电容法：将电容器并联在负载前，形成一个并联电路，可以提高总电路的容性，从而提高功率因数。

2. 串联电感法：将电感器串联在负载前，形成一个串联电路，可以降低总电路的感性，从而提高功率因数。

3. 调节负载法：通过调整负载的大小和性质来改变功率因数。

本文将重点介绍并联电容法。

五、并联电容提高功率因数原理1. 并联电容的作用当交流电路中存在感性或容性负载时，会导致线路中产生无效功率（即无法被利用的视在功率），从而造成线路损耗增加。

此时，如果将多个电容器连接在一起，并与交流电源并联连接，则可以有效地提高交流电路的总容值。

由于并联的特点是各个元件之间是平行连接的，所以总等效值可以看作是各个元件之和。

因此，在并联时需要保证每个元件都具有相同的工作条件和参数。

2. 选择合适的并联电容选择合适的并联电容需要考虑以下几个方面：（1）根据已知条件计算出所需总等效值；（2）根据电容器的参数（如额定电压、容量等）选出合适的电容器；（3）根据电容器的实际工作条件和环境条件进行选择。

调度知识

调度知识

一、单项选择题1.电力系统中的3次谐波，具有(C)特征。

A.正序B.负序C.零序D.不确定2.当三相变压器一侧接成三角形或中性点不接地的星形，从这一侧来看，变压器的零序电抗等于（C）A.正序电抗B.负序电抗C.无穷大D.零3网络接线简化时，研究网络一般可以只保留（B）级电压的网络接线A.一B.二C.三D.四4、有名值与标么值之间的关系（B）A.有名值＝标么值/基准值（与有名值同单位）B.标么值＝有名值/基准值（与有名值同单位）C.标么值＝基准值（与有名值同单位）/有名值D.基准值＝标么值/有名值5、有关自然功率，下列说法错误的是（C）A.所谓自然功率是指忽略线路的电阻，当线路末端负载等于特性阻抗时，线路所传输的功率B.当线路的传输功率为自然功率时，电容发出的无功功率正好为电感所吸收C.自然功率不是纯有功功率D.利用自然功率可比较不同电压等级线路传输功率的能6在电力系统哪种短路故障中，负序电流I2与正序电流I1相等（C）A.单相接地B.两相短路接地C.两相短路D.三相短路7、变压器励磁涌流特点之一是：（B）A.包含有很大成分的周期分B.包含有大量的高次谐波，而以2次谐波为主C.波形连续D.衰减时间与变压器和电网的时间常数无关8、系统产生振荡时，（C）电压最低。

A.送端B.受端C.振荡中心D.变电所母线9、消弧线圈的电感电流大于电网的电容电流为（C）。

A.正补偿B.负补偿C.过补偿D.欠补偿10、零序电流的分布，主要取决于（B）。

A.发电机是否接地B.变压器中性点接地的数目C.用电设备的外壳是否接地D.故障电流11.发生三相对称短路时，短路电流中包含有（A）。

A.正序分量B.负序分量C.零序分量D.不确定12.发生短路时，越靠近近故障点数值越小的是（A）。

A.正序电压B.负序电压C.零序电压D.负序和零序电压13.发生短路时，越靠近近故障点数值越大的是（D）。

A.正序电压B.负序电压C.零序电压D.负序和零序电压14.电力系统发生短路故障时，通常伴有（A）增大现象。

谐波对并联电容器的影响

谐波对并联电容器的影响

1 2
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图二 并联电容器在和平变中结构示意图 谐波通过串联电抗器、 电容器这类储能元件,则必然在电容器上产生谐波电压,并且可能发生并联 谐振或是串联谐振。如果发生并联谐振则会引起谐波放大,此时电容器上将产生很高的谐波电压和很
大的谐波电流。如果谐波电压的正向峰值与基波的正向峰值正好同相位,则由于叠加造成很高的峰值 电压。当 35 kV 母线投入不同的电容器组数,某些谐波次数会引起并联电容器组与串联电抗器串联谐 振,而引起电容器谐波放大,电容器上会流过很大的谐波电流,造成电容器发热量大增,减小电容器的使 用寿命。
20
0
0
100
200
300
400 500 600 频 率 （ Hz ）
700
800
900
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400 500 600 频 率 （ Hz ）
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8四（a）电压波形及各频率能量分布图 （2）投入两组电容器
35kV母 线 电 压 40 30 20 10
4 3 2 1
0.305
0.31
0.315
0.32 时 间 (t)
0.325
0.33
0.335
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能量分布图 1200 120
能量分布图
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电力系统高次谐波＼谐波放大及谐波对电力电容器的危害

电力系统高次谐波＼谐波放大及谐波对电力电容器的危害本文章论述了电力系统高次谐波、谐波的放大，并且阐述了谐波对于电力电容器的危害。

标签：电力系统高次谐波谐波放大电力电容器1 谐波和谐波源在电力系统中，基波的功率潮流是以发电机作为功率源，负载只吸收功率。

可是对于谐波的功率潮流也许恰好相反，是以负载为功率源。

高次谐波源有两种：电流谐波源和电压谐波源。

各种整流型负荷以及用可控硅调节的负荷，这些非线性的负荷都可以认为是谐波电流源。

由于变压器、发电机等铁心的磁饱和作用产生了电压的畸变，所以发电机等旋转电机以及串补装置都是谐波电压源。

2 电容器组的谐波放大在计算阻抗、感抗、容抗的时候，都会涉及到一个看似十分简单的参数，那就是频率（或者角频率）。

说它看似简单是因为对于基波来说，我们都取50Hz。

可是其重要的意义就是对于谐波的频率是50Hz的整数倍，这就使得感抗和容抗在基波和谐波条件下呈现出不同的数值和状态。

也就可以说谐波引起的一切与基波的不同，都是由这个参数引起的。

无功补偿用电力电容器组在电力系统中的存在，为电力系统带来了大量的容抗。

同时，电力系统中绝大部分电力设备是感抗。

加上电容器组中的串联电抗就使得他们组合对于基波来讲是正常的，可是在谐波条件下就变的复杂起来。

这其中对于电力系统影响和危害最大的就是谐波的放大。

采用串联电抗的电力电容器组的系统接线图和等效电路图如2-1：图中，In为系统中同一母线上具有非线性负荷形成的谐波电流源，所以不计其电阻。

等效之后的电路图中XS、XC、XL分别是系统等效电抗、电容器组电抗、电容器并联电抗器电抗。

则得到的谐波电流为：如图所示，将β分成a-f区域。

对每个区域分析如下：a区域：系统中本身就具有谐波，可是在这里区域里，系统的谐波伴随着β的增加而增大，同时电容器支路的谐波电流也在增大，只是放大的不多。

b区域：曲线斜率的增加说明了谐波电流随着β的增大而迅速增加。

c点：由于谐波电流的频率和系统对于本次谐波的固有频率相等，发生了共振现象。

消谐器原理

消谐器原理
消谐器是一种用于电力系统中的无功补偿装置，用于减少或消除电力系统中的谐波和滤除无功功率。

消谐器的原理基于以下几个原理：
1.并联电容器：消谐器主要由并联电容器构成。

并联电容器具有
良好的谐波滤除特性，在电力系统中可以提供低阻抗路径，吸收系统中产生的谐波。

2.电流相位关系：电力系统中产生的谐波会导致电流的相位被扭
曲，而消谐器能够通过调节电流的相位关系来抵消谐波。

消谐器通过将合适大小的电容器并联到谐波源旁路，使电容器的电流与谐波源电流有相反的相位，从而消除或减小谐波。

3.谐波频率：消谐器的电容器参数需要根据谐波频率进行选择。

根据谐波频率的不同，可以选择合适的电容器组合和连接方式来滤除谐波。

不同的消谐器可能针对不同的谐波频率进行优化设计。

4.谐振：消谐器的设计也需要注意避免与系统中其它元件产生谐
振。

谐振可能会导致额外的电压和电流波动，甚至损坏设备。

合理选择消谐器参数和配置可以避免谐振问题的发生。

综上所述，消谐器利用并联电容器的特性，通过调节电流的相位关系来滤除电力系统中的谐波。

消谐器的参数和配置需要根据谐波频率进行选择，以保证其有效工作并避免谐振问题的发生。

使用消谐器可以改善电力系统的功率因数、减少谐波对设备的影响，并提高系统的
稳定性和可靠性。

谐波影响下的并联电容器回路电能损耗分析

谐波影响下的并联电容器回路电能损耗分析
孔斌;韦雅;刘宪林
【期刊名称】《郑州大学学报（工学版）》
【年(卷),期】2003(024)003
【摘要】通过对变电站并联补偿电容器回路电能损耗进行分析,分别对电容器回路在考虑谐波影响和不考虑谐波影响下进行了损耗的理论计算,并给出计算的方法步骤.计算结果表明:变电站无功补偿电容器回路在计及谐波影响情况下,电能损耗有较大增加,也造成很大的经济损失,要采取措施抑制电容器回路对谐波的放大,降低电容器回路的电能损耗.
【总页数】3页(P98-100)
【作者】孔斌;韦雅;刘宪林
【作者单位】郑州大学电气工程学院,河南,郑州,450002;郑州市供电公司,河南,郑州,450053;郑州大学电气工程学院,河南,郑州,450002
【正文语种】中文
【中图分类】TM714.3
【相关文献】
1.提高并联电容器回路电能计量精度的研究 [J], 孔斌;刘宪林;娄北
2.谐波影响下的电能计量 [J], 姚力
3.对谐波影响下电能计量方式的探讨 [J], 柴战修
4.谐波影响下的电能计量 [J], 胡春静;胡伟
5.基于i_P-i_Q理论的谐波影响下电能计量改进方法研究 [J], 曹辉
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浅析电力系统谐波对高压并联电容器的影响及两点解决方案

当变 电所靠 近 大 的谐 波源 时 ，在 如图４ 的接线 方式 下 ，将 可 能
发 生 串联 谐振 。 １ 生故障 的原 因 ． 产 （） １首先 ，基本 可排 除是 某些 电容器 的 质量 问题 ，在发 生故 障 的 当电容 器投 入 的 系统 中有 三次 谐波 电压 分 量存 在 时 ，电压互 感 变电所 ，多次更 换试 验合 格 的 电容 器 后仍 不 断发生 同 类故 障 ，且特 器 二次 侧感 应 出 的三 次 谐波 相位 相 同 电压值 互相 叠加 产 生不平 衡 电
在一 个理 想 的电 力系统 ，电能是 以恒 定频 率 （０ Ｚ和 幅值 的三 器容 量 匹配 帮助 用户 安 装 了高 阻抗 电抗器 组 ，一 方面 提高 了 支路短 ５Ｈ ）
相平 衡正 弦电压 向用户 供 电。
路 阻抗 ，改 变 了并联 支路 参 数 ，避开 谐振 频 率 ；另一 方面 阻止谐 波 在 电 网存在 谐波 时 ，我们 实 际观 察到 的波 形是 畸 变 的 ，曲线也 成份 进入 电容器 ，使 谐 波 电压 的压 降大部 分 落在 高 阻抗 电抗器 上 ， 让 高次谐 波 电流 消耗 在 高 阻抗 电抗器 上 ，特 别是 阻止 畸 变电压 尖峰 呈锯 齿状 ，同一 测试 点一般 表现 为电流 波形 比 电压 波形 畸变 大。 电力 系 统 中 为 了补 偿 负 荷 的 功率 因数 ，提 高 电 压 水平 ，在 变 波通 过 ，从而减 少谐 波对 电容器 的破 坏 ，起到 一定 的保 护作 用 。 电所或 负荷 点处 常 常装有 并联 电容 器 ，用 于补 偿无 功 功率 。对 于工
∞Ｐ ∞ｌ 、Ｓ ／ Ｓ ＝ 聿 Ｓ Ｃ
厂— —■—一
气 设备 运行 不正 常 ，加速 绝缘 老化 ，缩短 设备 的使 用 寿命 等许 多不 良后果 。本 文结 合实 际重 点讨 论 电 网谐波 “ 染 ”对 高压 并联 电容 污
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谐波相关知识
•谐波的国家标准与换算
执行国标《电能质量 公用电网谐波》(GB/T14549-93)要求。 公用电网谐波电压（相电压）限值
各次谐波电压含有率，%
电网标称电压KV
0.38 6
电压总谐波畸变率%
5.0 4.0
奇次 4.0 3.2
偶次 2.0 1.6
10 35 3.0 66 110 2.0 1.6 0.8 2.4 1.2
谐波相关知识
•一个正弦波在5次谐波和7次谐波的影响下怎样发生畸变
fundamental fundamental distorted wave 5th harmonic 7th harmonic harmonics
基波和谐波
引起的失真波形
谐波相关知识
•常用术语
为了便于对谐波文献的阅读，规范本专业的交流平台，特依据GB/T14549-93 《电能质量 公用电网谐波》、《国际电工词典(IEV)》、《IEEE STD 100》
谐波相关知识
常见谐波源
•谐波的产生及主要谐波源
旋转电机：磁极不对称、绕组不平衡、铁芯饱和。 变压器：电力变压器、铁芯电抗器。主要是励磁电流的谐波，由磁滞和铁
B、电弧及铁磁类设备
芯饱和所引起。轻荷铁芯深饱和、合闸涌动、暂态扰动，是产生大量谐波的主 要原因。 电弧炉、交流焊机、日光灯：电弧炉分溶化期与精炼期，溶化期，炉料为
•谐波产生
谐波产生的根本原因是由于系统中某些设备和负荷的非线性特性，即所加
电压与产生电流不成线性关系，而造成的波形畸变。当系统中的正弦波形电压
施加其上时，产生的电流就为非正弦波，波形的畸变，就产生了谐波。
谐波相关知识
•谐波的产生及主要谐波源
•谐波源 非线性的设备和负荷都是谐波源 非线性设备可以划分为如下几类：
谐波次数及谐波电流允许值，A
14
9.7 6.1 3.7 2.2
15
18 6.8 4.1 2.5
16
8.6 5.3 3.2 1.9
17
16 10 6.0 3.6
18
7.8 4.7 2.8 1.7
19
8.9 9.0 5.4 3.2
20
7.1 4.3 2.6 1.5
21
14 4.9 2.9 1.8
22
6.5 3.9 2.3 1.4
谐波相关知识
•常用术语
5、谐波含有率(HR)：周期性交流量中第h次谐波分量的方均根值与基波分量的
方均根值之比(常用百分数表示)。第h次电流含有率表示为HRIh、第h次电压含
有率表示为HRUh 。 6、总谐波畸变率(THD)：周期性交流量中的谐波含量的方均根值与其基波分量 的方均根值之比，常用百分数表示。电流总畸变率表示为THDi、电压总畸变率 表示为THDu。 7、线性负载：负载电压与电流之间的函数关系是线性的，遵循欧姆定律——电 压与电流的比值是个常数。负载两端的电压与流经的电流频率相同，可能存在 相位差(超前或滞后)，如电阻R、电感L、电容C。 8、非线性负载：负载阻抗在一个基波周期内是变化的，电压和电流间的关系也 不再是线性的了。负载两端的电压与流经的电流频率不同。电流波形失真。
23
12 7.4 4.5 2.7
24
11 3.6 2.1 1.3
25
12 6.8 4.1 2.5
66
110
500
750
2.3
1.7
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1.9
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1.8
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3.4
2.5
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1.2
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1.4
1.5
1.1
2.8
2.1
1.4
1
2.6
1.9
谐波相关知识
•谐波的国家标准与换算
谐波电流畸变率的换算方法
据统计
由于谐波而损坏的电气设备中，电容器约占 40%，其串联电抗器约占30%，其他因谐波而 损坏的电气设备也与电容器有很大关系。
谐波相关知识
谐波定义及标准
谐波的产生及主要谐波源 谐波的危害 谐波治理方法介绍
谐波相关知识
•来源
“谐波”一词起源于声学。 18世纪人们就已经用数学对谐
A、按PCC点实际短路容量进行换算 当电网公共连接点(PCC点)的最小短路容量不同于基准短路量时， 按下式修正谐波电流允许值：
S K1 In I np SK 2
式中：Sk1——公共连接点的最小短路容量，MVA； Sk2——基准短路容量，MVA； Inp——上表中第n次谐波电流允许值，A；
In ——短路容量为Sk1时的第n次谐波电流允许值。
谐波相关知识
•谐波的危害
1、谐波污染的危害是严重的
（4）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阻抗很小，谐波电流加在电容器的基波
上，使电容器的总运行电流增大，温升提高，很容易发生过负荷以至损坏，导致使用寿命缩短。同时，谐波
对电容器参数匹配产生影响，有可能在电网中造成高次谐波谐振，使故障加剧。在谐波放大事故中，常常烧 毁电容器和电抗器。有关文献指出，电容器和与之路障的电抗器的烧毁在谐波引起的事故中约占75%。 （5）谐波将使继电保护和自动装置出现误动作，并使仪表和电能计量出现较大误差。由于谐波引起控制系统 误差造成触发角偏移及电流、电压变化率过高，引起晶闸管故障，甚至引起变流装置、自动控制装置的控制 失灵和误动作，进而造成系统故障。 （6）持续的谐波含量过高，将加速变压器、电动机、电力电缆的绝缘老化而使其容易被击穿。某些情况下， 特别在瞬态过程中，还可能引起谐振过电压。 （7）谐波电压和谐波电流通过线路间的感应耦合，会在通讯线路中感应出相当大的谐波电压，从而对通讯线 路造成干扰，影响通信网络的正常工作。
以“1”递减
0.8倍
0.4倍
谐波相关知识
•谐波的国家标准与换算
注入公共连接点的谐波电流允许值
标称电压 0.38 6 10 35 66 110 标称电压 11 6 10 35 短路容量 (MVA) 10 100 100 250 500 750 短路容量 (MVA) 12 100 100 250 谐波次数及谐波电流允许值，A 2 78 43 26 15 16 12 3 62 34 20 12 13 9.6 4 39 21 13 7.7 8.1 6 5 62 34 20 12 13 9.6 6 26 14 8.5 5.1 5.4 4 7 44 24 15 8.8 9.3 6.8 8 19 11 6.4 3.8 4.1 3 9 21 11 6.8 4.1 4.3 3.2 10 16 8.5 5.1 3.1 3.3 2.4 11 28 16 9.3 5.6 5.9 4.3 12 13 7.1 4.3 2.6 2.7 2 13 24 13 7.9 4.7 5 3.7
1、公共连接点（PCC)(Point of Common Coupling):用户接入公用电网的连接处。
2、谐波源 ：向公用电网注入谐波电流或在公用电网中产生谐波电压的电气设备。 3、基波与谐波： ◆ 基波：对周期性交流量进行傅氏级数分解，得到的频率与工频相同的分量。 ◆ 谐波：对周期性交流量进行傅氏级数分解，得到频率为基波频率大于1的整 数倍的分量。 4、谐波次数 ：谐波频率与基波频率的整数比，用h表示。
压延(冷轧机)：如不锈钢轧板、普炭钢的轧板、铯等； 中频感应炉：金属铸造业、钢厂热轧； 化工电解：电解NaCL、电解KCL、电解制氢等； 电镀行业：灯钸厂的镀铬、镀铝、镀锌，电子电路厂的沉铜等)； 发电企业：辅机用变频调速及等离子点火装置，如给煤机、给水泵、凝结泵、各种风机使 用的变频器等； 造纸行业：工艺用调速，如纸浆机等； 纺织行业：变频调速，如纺织机等； 石化行业：化工、炼油工艺流程中，大量低压小功率变频调速； 直流牵引设备：电气化铁道、轻轨机车、矿井牵引等； 其它大容量直流源：工业直流电源UPS、专用类电源设备。
块状固体，电弧阻抗极不稳定，电流波形变化极快。谐波含量大，频次丰富(主
要2，3，4，5，6，7次)。
谐波相关知识
•谐波的危害
1、谐波污染的危害是严重的
（1）谐波影响各种电气设备的正常工作。谐波对旋转电机和变压器的影响首先主要是引起附加损耗和过
热。高频的谐波分量将会增加变压器的铁芯损耗以及铜损，容易引起变压器外壳、外层硅钢片和某些紧固 件的发热，还有可能引起变压器局部严重过热。谐波还会引起变压器的噪声增大。谐波对旋转电机和变压 器的影响其次是产生机械振动、噪声和谐波过电压。当谐波频率接近电机的固有振动频率时，会引起电机 的强烈振动。以上影响可能缩短电机寿命，甚至损坏电机。对断路器，当电流波形过零点时，由于谐波的 存在可能造成高的di／dt，这将使开断困难，并且延长故障电流的切除时间。 （2）增加了无功功率消耗和铜损。谐波电流将使电力系统中的元件如电动机产生谐波铜耗、谐波杂散损 耗及谐波铁耗。谐波损耗的存在使得电动机总损耗增加，温升增加及效率降低。电动机将多吸收无功功率， 导致功率因数下降。 （3）谐波对供电线路产生了附加损耗。由于集肤效应和邻近效应，使线路电阻随频率增加而提高，造成 电能的浪费；由于中性线正常时流过电流很小，故其导线较细，当大量的三次谐波流过中性线时，会使导 线过热，损害绝缘，引起短路甚至火灾。
结论
1、谐波对并联电容器的直接影响 谐波电流叠加在电容器的基波电流上，使 电容器电流有效值增大，温升增高，甚至引起 过热而降低电容器的使用寿命或使电容器损坏。 2、并联电容器对谐波的放大 电容器将谐波电流放大，不仅危害电容器 本身，而且会危及电网中的电气设备，严重时 造成损坏，甚至破坏电网的正常运行。
迭加系数α 谐波次数h 迭加系数α 2 2 14 2 3 1.1 15 2 4 2 16 2 5 1.2 17 2 6 2 18 2 7 1.4 19 2 8 2 20 2 9 2 21 2 10 2 22 2 11 1.8 23 2 12 2 24 2 13 2 25 2