工厂配电系统的变频器谐波污染及治理

变频器谐波治理引言随着工业化进程的不断推进，电力质量问题也逐渐凸显出来。

谐波是电力系统中常见的一种问题，它会导致电网中的电流和电压波形失真，进而引发一系列的电力质量问题。

变频器作为电力电子设备的一种，广泛应用于工业生产中，但其工作产生的谐波也为电力系统带来了很大的挑战。

因此，变频器谐波治理成为了当前亟待解决的问题。

变频器谐波的来源及影响变频器的工作原理变频器是一种能将交流电转换成直流电并通过变频输出交流电的电力电子设备。

它由整流器和逆变器两部分组成，整流器将交流电转换为直流电，逆变器将直流电转换为可调频率和可调幅度的交流电输出。

变频器广泛应用于工业生产过程中，如风机、泵站、空调等设备。

变频器工作产生的谐波变频器在工作过程中，不可避免地会产生谐波。

具体而言，变频器的逆变器部分会产生高次谐波，如第5、7、11、13次谐波等。

这些谐波信号会通过电网传播，与其他负载设备产生干扰。

谐波会导致电流和电压波形失真，引发如电流骤增、电压降低、设备震动等问题。

变频器谐波对电力系统的影响变频器谐波所带来的问题主要体现在以下几个方面：1.电力损耗增加：谐波会造成电能的损耗增加，导致能源浪费。

2.传输线路损耗：谐波信号在电网中传播时，会引发传输线路的传输损耗增加。

3.设备寿命缩短：谐波信号对设备的振动和损耗会导致设备的寿命缩短。

4.其他设备干扰：谐波会与其他设备产生电磁干扰，影响其正常运行。

变频器谐波治理方法为了解决变频器谐波问题，需要采取相应的治理措施。

下面将介绍几种常见的变频器谐波治理方法。

谐波滤波器谐波滤波器是一种可以对谐波进行衰减的设备。

它通过引入谐波衰减元件，如电感、电容等，将谐波滤波器连接在电源侧或负载侧，从而减小谐波信号的幅值。

谐波滤波器可分为有源滤波器和无源滤波器两种，常见的有源滤波器有APF（主动滤波器），无源滤波器有LC滤波器等。

多电平逆变技术多电平逆变技术是通过增加逆变器的输出电平数目，将逆变输出的波形逼近正弦波，从而减小逆变器产生的谐波。

浅谈变频器高次谐波的危害及抑制措施变频器高次谐波对电力系统的危害体现在以下几个方面：1. 电力系统的谐波污染：变频器高次谐波会导致电力系统中谐波电压和谐波电流的增加，从而引起谐波污染。

谐波污染会导致电力设备的运行不稳定，降低电力系统的安全可靠性和供电质量。

2. 会对电力设备造成损害：变频器高次谐波会使电力设备内部发生谐波电流流动，引起设备内部的电压和电流过大，从而加速设备的老化和损坏，缩短设备的使用寿命。

3. 产生不正常的感应和电磁干扰：变频器高次谐波还会引起感应和电磁干扰，对周围的设备和系统产生不正常的影响，影响设备的正常运行。

1. 采用谐波滤波器：谐波滤波器是一种专门用于抑制高次谐波的设备，能够降低变频器高次谐波的电压和电流，减少谐波对电力系统和设备的危害。

2. 安装隔离变压器：在使用变频器的设备中，可以安装隔离变压器来隔离变频器的高次谐波，降低谐波对系统和设备的危害。

3. 提高设备的设计和制造质量：在变频器的设计和制造中，采用合适的材料和工艺，提高系统的抗电磁干扰能力，降低变频器对电力系统的谐波污染。

4. 优化电力系统的设计和运行：在电力系统的设计和运行过程中，合理安排设备的位置和连接方式，避免谐波的传导和聚集，降低谐波对系统的影响。

除了以上措施，还可以根据实际情况采取其他一些办法，比如改进变频器的控制算法，减少谐波输出；优化电容器的设计和选择，提高电容器的负载适应能力等等。

变频器高次谐波对电力系统和设备会产生很多危害，包括谐波污染、设备损坏和电磁干扰等。

为了减少这些危害，我们可以采取一些抑制措施，如安装谐波滤波器、隔离变压器等。

也需要优化电力系统的设计和运行，提高设备的设计和制造质量。

这样才能有效降低变频器高次谐波带来的危害，提高电力系统的安全可靠性和供电质量。

变频器应用中的谐波污染及对策发布时间：2022-05-22T15:58:27.585Z 来源：《科技新时代》2022年4期作者：刘嘉亮[导读] 随着科学技术发展，变频器的应用越来越广泛。

在节能、软起动、调速等方面的应用，充分展示了变频器的应用前景。

近年来，我国变频器市场一直保持着12%～15%的增长率，预计至少在今后5年内，变频器市场需求仍将保持10%以上的增长率。

而在10年以后，变频器市场才能逐渐饱和。

但是，变频器的应用也产生了谐波污染，该篇文章重点分析了变频器的特点、谐波污染的危害和减小谐波污染的对策。

刘嘉亮（中山市技师学院；广东中山 528400）摘要：随着科学技术发展，变频器的应用越来越广泛。

在节能、软起动、调速等方面的应用，充分展示了变频器的应用前景。

近年来，我国变频器市场一直保持着12%～15%的增长率，预计至少在今后5年内，变频器市场需求仍将保持10%以上的增长率。

而在10年以后，变频器市场才能逐渐饱和。

但是，变频器的应用也产生了谐波污染，该篇文章重点分析了变频器的特点、谐波污染的危害和减小谐波污染的对策。

关键词：变频器；谐波污染；电动机；滤波器1.变频器的原理、特点及应用1.1变频器的接线原理1.1.1变频器的组成：变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、逆变（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。

如图1所示1.1.2变频器的原理：变频器是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。

1.1.3变频器的接线：如图1所示。

R、S、T为变频器电源进线端，U、V、W为变频器输出端，压力变送器是将压力信号转变成模拟量信号（0～20mA）后，反馈给P24、A12端去实现恒压调节1.2变频器的特点1.2.1、功率因数补偿节能无功功率不但增加线损和设备的发热，更主要的是功率因数的降低导致电网有功功率的降低，大量的无功电能消耗在线路当中，设备使用效率低下，浪费严重，使用变频调速装置后，由于变频器内部滤波电容的作用，从而减少了无功损耗，增加了电网的有功功率。

工厂低压配电系统谐波污染问题分析及治理对策摘要：随着生产技术和规模的提高，工厂内的非线性负荷不断上升，一定程度上使得工厂谐波污染问题日益严重，这给谐波治理带来了新的挑战。

笔者阐述了工厂谐波污染的影响和现状基础上，并介绍了几种治理谐波污染的对策和建议，可供参考交流。

关键词：低压配电；谐波污染；现状；影响；治理1 引言近年来，随着经济的快速发展，工厂现代化建设明显加快，其生产技术和规模不断提高，工厂内的非线性设备得到日益广泛的应用，同时也对配电系统产生冲击，产生谐波污染。

谐波污染对配电系统安全、稳定运行构成潜在的威胁，谐波干扰导致电气设备异常和事故有逐年增长的趋势，谐波已成为一大公害，严重威胁着配电系统和用电设备的正常运行。

因而了解谐波产生的原因及危害，研究谐波的治理措施，对改善供电质量和确保配电系统安全运行有着重要的意义。

2 工厂低压配电系统谐波的现状在工厂中强电、弱电多个系统并存，高压（35kv、6kv）、低压（380v、220v、24v）多种电压等级并存，交流、直流多种供电制并存，所以有效抑制谐波电流创造更好的电磁兼容环境，是保证生产流程正常运转的首要任务。

工厂内存在大量的非线性电气设备，归纳起来有以下几种。

2.1 变配电室直流屏在工厂内有变配电室自用电的直流屏、6kv变电所操作系统的直流屏。

此类设备含有高频开关整流（三相桥）模块、充电器等，所以会产生谐波电流，主要产生5次及7次谐波电流。

2.2 风机、水泵用变频器和软起动器功率较大的风机和水泵电机均配置了变频器或软起动器，以达到改善起动条件及运行节能的要求。

变频器及软起动器主要采用三相桥式整流（6脉冲），主要产生5次或7次谐波电流。

2.3 弱电系统电源工厂内弱电系统很多，有设备控制系统（plc控制）、厂区通信系统、厂区监控系统等。

其中许多电子设备均使用开关模式电源，从而使各弱电系统内产生大量的3次及高次谐波。

2.4 气体放电灯（高压钠灯、荧光灯等）及镇流器为满足照明节能及照度要求，厂内各类办公室多采用荧光灯，厂房构筑物大都采用高压钠灯，厂区道路照明大都采用节能灯或高压钠灯。

变频器产生的谐波危害及解决方法[优秀范文五篇]第一篇：变频器产生的谐波危害及解决方法变频器产生的谐波危害及解决措施变频器是工业调速传动领域中应用较为广泛的设备，由于变频器逆变电路的开关特性，对其供电电源形成了一个典型的非线性负载。

变频器在现场通常与其它设备同时运行，例如计算机和传感器，这些设备常常安装得很近，这样可能会造成相互影响。

因此，以变频器为代表的电力电子装置是公用电网中最主要的谐波源之一，电力电子装置所产生的谐波污染已成为阻碍电力电子技术自身发展的重大障碍。

相关的定义1.1 什么是谐波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I区分为偶次与奇次性，第3、5、7次编号的为奇次谐波，而2、1 4，6、8等为偶次谐波，如基波为50Hz 时，2次谐波为lOOHz，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次谐波，例如5、7，11、13、17、19等，变频器主要产生5、7次谐波。

谐波定义示意图如图1所示。

1.2 谐波治理的有关标准变频器谐波治理应注意下面几个标准: 抗干扰标准：EN50082-1、-2，EN61800-3；辐射标准：EN5008l-1、-2，EN61800-3。

特别是IECl0003、IECl800-3(EN61800-3)、IEC555(EN60555)和IEEE519-1992。

普通的抗干扰标准EN50081和EN50082以及针对变频器的标准EN61800(1ECl800-3)定义了设备在不同的环境中运行时的辐射及抗干扰的水平。

变频器谐波治理方案随着现代工业的发展，越来越多的设备采用了变频器来调节电机的转速，节约能源并提高产能。

然而，变频器使用过程中会产生谐波，对设备和电网造成一定的影响。

因此，采取有效的谐波治理方案，对确保设备和电网的正常运行具有重要意义。

本文将从谐波的产生原因、谐波的危害以及谐波治理的方案等方面进行探讨。

首先，谐波的产生与变频器的工作原理有关。

变频器是将交流电源转换为直流电源，再经过逆变器将直流电源转换为频率可调的交流电源。

在这个过程中，由于电源电压的非理想性以及变频器内部元件的非线性特性，会引起电压和电流的谐波产生。

主要有2,3,5,7等奇次谐波。

谐波对设备和电网造成的危害是多方面的。

首先，谐波会导致设备发热过高、工作效率下降，甚至损坏设备。

其次，谐波会造成电网电压波动、电流畸变，对其它设备产生干扰。

最后，谐波还会引起附加电流传导，增加了电网的线损和电力系统的能耗，浪费了资源。

针对谐波问题，可采取以下治理方案。

1.安装谐波滤波器。

谐波滤波器是一种专门用来滤除谐波的设备，通过将谐波电流引到地线上来起到过滤的作用。

根据不同的谐波特性，可以选择适合的谐波滤波器，如LC滤波器和有源滤波器等。

安装合适的谐波滤波器可以有效地减少谐波对设备和电网的影响。

2.优化系统结构。

对于需要大功率的设备，可以通过改变配电系统的结构来降低谐波的影响。

如通过合理设置电容器、电抗器等被动滤波器，使谐波电流流入电容器等器件进行回路补偿，降低了谐波水平。

3.使用低谐波变频器。

传统的变频器容易引起谐波，但是现在市面上已经有了一些专门用于谐波治理的低谐波变频器。

这些变频器内部通过采用多电平逆变技术、空间矢量调制等方法，减小了谐波的产生，从而减少了对设备和电网的影响。

4.加强设备维护管理。

设备维护是减少谐波影响的重要措施。

定期对变频器进行检查和维护，及时发现并排除故障，能够减少谐波的产生。

此外，对变频器的运行参数进行合理设置，也有利于减小谐波的程度。

变频器谐波的危害及解决措施◎王宏泰常识李玖洋工业化的生产使变频器的应用范围进一步扩大，变频器主要使用于工业领域的调速传动。

它与以往的机械调速相比有着巨大的优势。

但由于其逆变电路开关的特性，对自身的供电电源就形成了一个典型的非线性负荷，因为他通常不是单独使用，与其配套的设备共同使用。

又因为这些设备的安装距离一般都比较近，这样就造成了互相影响。

所以，以变频器为主要使用用途的电子电力设备是公用电网中谐波产生的重要来源，影响着电力系统的电能损耗。

一、变频器结构原理和谐波产生的原因典型变频器的原理框图尽管国内目前应用的变频器外观不同，结构各异，但基本电路结构是相似的，主要有：l .主电路。

对低压变频器来说，其主电路几乎均为电压型交一直一交电路。

它由三相桥式整流器（即AC /DC 模块）、滤波电路（电容器C ）、制动电路（晶体管V 及电阻R ）、三相桥式逆变电路（IGBT 模块）等组成。

电压型变频器是以电压源向交流电动机提供电功率的，优点是不受负载功率因数或换流的影响。

缺点是负载出现短路或波动时，容易产生过电流，烧损模块，故必须在极短时间内采取保护措施，且只适用单方向传送，不易实现能量回馈。

2.驱动板。

由IGBT 的驱动电路、保护电路、开关电源等组成3.主控板。

由CPU 故障信号检、I/O 光偶合电路、A/D 和D/A 转换、EPROM、16MHz 晶振、通信电路等组成，多数采用贴片元件（SMT ）波峰焊接技术。

4.操作盘及显示。

输入I/O 操作信号，用LED （或LCD ）来显示各种状态。

5.电流传感器。

用以得到电流信号。

变频器的制造原理是把频率50赫兹的直流电转化成为各种频率的交流电源，用来实现电机变速运行的设备。

其中主电路的控制由控制电路完成，变频器设备装置主要控制交流异步电机的变速运行，调速范围大、安全可靠、能源节约效果显著；其工作原理就是目前使用较为广泛的依旧是交-直-交变频器。

变频器使用的主电路是交-直-交，经过三相不可控整流成为直流电压。

变频器的谐波干扰与抑制及参数设定变频器是一种将交流电源转换为可调控频率和电压的电力变换装置，广泛应用于工业生产中的电机驱动系统。

然而，变频器在运行过程中会产生谐波干扰，给电气设备带来诸多问题。

本文将重点介绍变频器的谐波干扰、抑制方法以及参数设定。

一、变频器的谐波干扰变频器在将电源交流电转换为电机驱动所需的直流电后，将其通过逆变器部分将其转换为可调频率的交流电。

在这个过程中，电压和电流在逆变器部分会发生波形的失真，进而产生谐波。

谐波表现为频率不同的电流或电压的波形成分，由于谐波的存在，会导致电气设备的过热、寿命缩短、工作不稳定等问题。

二、谐波干扰的分类谐波干扰主要分为电压谐波和电流谐波两种类型。

电压谐波是指在电源侧（变频器输出侧），电压的波形失真导致谐波的产生；电流谐波是指在电机侧（电机输出侧），电流的波形失真导致谐波的产生。

通常情况下，电流谐波对电气设备的影响更为严重，因此本文主要关注电流谐波的抑制方法与参数设定。

三、抑制电流谐波的方法1.增加滤波电容：通过在变频器输出侧添加滤波电容来减小电流谐波，滤波电容能够吸收一部分的谐波电流。

滤波电容的参数设定应根据谐波电流的频率和幅值进行选择。

2.采用谐波抑制器：谐波抑制器是一种专业的设备，能够检测并抑制系统中的电流谐波波动。

谐波抑制器通过将谐波电流反馈给变频器，使其产生反向的谐波电流，从而抵消谐波波动。

3.增加输出滤波器：通过在变频器输出侧添加输出滤波器，可以有效地减小电流谐波。

输出滤波器可将变频器输出的方波电流转换为更接近正弦波的电流。

四、参数设定参数设定是抑制谐波干扰的重要环节，合理设置变频器的参数可以减小谐波的产生。

参数设定的要点如下：1.频率设定：根据实际情况设定变频器的输出频率，合理的频率设定能够减小谐波的产生。

2.减小调速时间：调速时间是指从起动到达设定速度所需的时间，减小调速时间能够降低谐波的产生。

3.加大滤波时间常数：滤波时间常数是指变频器输出电流和电压滤波的时间，加大滤波时间常数能够减小谐波的波动。

电力系统中电流谐波的监测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，电流谐波的存在却给电力系统带来了诸多问题。

电流谐波不仅会影响电力设备的正常运行，降低电能质量，还可能引发电力故障，甚至造成严重的安全隐患。

因此，对电力系统中电流谐波的监测与治理成为了电力领域的一个重要课题。

一、电流谐波的产生要理解电流谐波的监测与治理，首先需要了解它的产生原因。

电流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电力电子设备，如变频器、整流器、逆变器等；电弧炉、电焊机等工业设备；以及一些家用电器，如节能灯、计算机电源等。

这些非线性负载在工作时，其电流和电压的关系不再是简单的线性关系，从而导致电流波形发生畸变，产生了谐波成分。

例如，在变频器中，通过对电源进行整流和逆变操作来改变电机的转速。

在这个过程中，由于半导体器件的开关动作，电流会出现高频的脉动，从而产生谐波。

二、电流谐波的危害电流谐波对电力系统的危害是多方面的。

首先，它会增加电力设备的损耗。

谐波电流在电力线路和变压器中流动时，会产生额外的热量，导致设备温度升高，降低其使用寿命。

其次，谐波会影响电力测量仪表的准确性。

例如，电能表可能会因为谐波的存在而计量不准确，给电力用户和供电部门带来经济损失。

再者，谐波还会干扰通信系统。

在电力线路附近的通信线路中，谐波可能会引起噪声，影响通信质量。

此外，严重的谐波还可能导致电力系统的电压波动和闪变，影响电气设备的正常运行，甚至引发电力系统的故障。

三、电流谐波的监测为了有效地治理电流谐波，首先需要对其进行准确的监测。

电流谐波的监测方法主要包括以下几种：1、基于傅里叶变换的谐波分析这是目前最常用的方法之一。

通过对采集到的电流信号进行快速傅里叶变换（FFT），可以将其分解为不同频率的谐波分量，从而得到各次谐波的幅值和相位信息。

2、谐波功率测量除了测量谐波的电压和电流幅值外，还可以通过测量谐波功率来评估谐波的影响。

变频器谐波污染及治理殷乔民男，山东省沂南县供电公司，（山东沂南 276300）摘要：本文对变频器的谐波产生机理、谐波干扰途径、谐波干扰的危害以及抑制谐波干扰常用的方法进行了分析，同时给出了抑制谐波干扰的几个典型实例。

关键词：变频器谐波危害治理措施变频调速在工业生产中具有十分重要意义，变频器输入回路中产生高次谐波电流，对供电系统，负载及其他邻近电气设备产生干扰；尤其是高精度仪表、微电子控制系统等应用中，谐波干扰问题尤为突出。

本文从变频器工程实际应用出发，从隔离、滤波和接三个方面全面阐述了抑制和消除干扰方法，对提高变频器等工业设备运行可靠性和安全性提供参考。

一、变频器谐波产生机理凡是电源侧有整流回路，都将因其非线性而产生高次谐波。

变频器主电路一般为交－直－交组成，外部输入380V/50HZ工频电源经晶闸管三相桥路整流成直流，经电容器滤波后逆变为频率可变交流电。

整流回路中，输入电流波形为不规则矩形波，波形按傅立叶级数分解为基波和高次谐波，谐波次数通常为6N±1（N为自然常数）。

电源侧电抗充分小、换流重叠µ可以忽略，那么第K次高次谐波电流有效值为基波电流1/K。

二、高次谐波危害谐波问题由来已久，近年来这一问题因两个因素共同作用变更加严重。

这两个因素是：工业界为提高生产效率和可靠性而广泛使用变频器等电力电子装置，使与晶闸管相关设备使用迅猛增长，并伴谐波源同步增加和放大；电力用户为改善功率因数而大量增加使用电容器组，并联电容器以谐振方式加重了谐波危害。

非线形负荷产生谐波电流注入电网，使变压器低压侧谐波电压升高，低压侧负荷谐波干扰而影响正常工作，另谐波电压又供电变压器传递到高压侧干扰其它用户。

三相回路中，三整数倍次谐波电流是零序电流，零序电流中性线中是相互叠加。

零序谐波电流主由三相四线制非线性设备产生，使供电系统中中性线电流很大。

当中性线上有较大谐波电流时，中性导线阻抗谐波下能产生大中性线电压降，此中性线电压降以共模干扰形式干扰计算机和各种微电子系统正常工作，使控制设备和精密仪器工作不可靠，故障率高。

浅谈变频器产生的谐波治理对策摘要：变频技术的应用，可以减少设备运行中的能源消耗，但是变频器在运行过程中会产生一定的谐波危害，甚至对电网造成电磁干扰，降低电网供电质量，甚至引起设备发热，缩短设备使用寿命。

因此，需要对变频器的使用价值进行辩证认识，采取合理措施抑制变频器谐波，保障供电质量，减少电网污染。

文章主要对变频器谐波的危害性进行分析，并结合实际情况，提出可行性的谐波治理对策，旨在进一步提升变频器使用效果，强化用电涩北安全，延长设备使用寿命，真正实现节能降耗的生产目标。

关键词：变频器谐波治理对策变频器的优化应用，可以实现接入设备的调速运行，减少设备运行中的能耗，而且操作简单、方便维护，在现代化电网设备运行中得到广泛应用。

但是在变频器运行中会产生不同频率的谐波，对供电电网造成一定的电磁干扰，影响供电质量，甚至对供电系统造成污染，严重情况下会烧毁变压器，加大设备震动力度，不利于整体电网系统的稳定运行。

因此，需要结合实际情况，采取合理措施对变频器谐波进行有效性抑制，其中包含安装滤波器、交流电抗器、平波电抗器等抗源设备，以便对谐波进行有效性过滤，减少对电网的危害性，实现节能运行。

一、变频器谐波产生原理谐波会对电网的安全运行造成一定的干扰。

变频器逆变开关具有特殊性，可以把供电电源形成非线性负载，当正弦电压作用于非线性负载时，两者形成非线性关系，引起基波电流畸变现象，形成非正弦电流，从而形成的谐波。

基波与谐波叠加后，会对交流电的频率、振幅造成影响，进而对整个电网、用电设备造成干扰。

变频器中包含重要的晶闸管元件，在运行过程中可以通过脉动方式吸取电网中的能量，致使脉动电流、电网形成阻抗，从而形成脉动电压，当该类电压叠加到电网电压时，会引起畸变现象，致使谐波出现。

由此可见，非线性负载是引起变频器谐波的关键因素，一旦电流流经非线性负载，会与电压形成非线性关系，并产生非针线电流，形成谐波【1】。

谐波的频率、幅度、相角等存在很大差异性，包含偶次性与奇次性两种。

变频器谐波的干扰分析及预防和治理摘要：随着火电利用小时的不断减少，控制能源消耗，降低生产成是发电企业急需解决的问题，变频器在大型电厂中的广泛应用为节约能源起到了巨大作用。

变频器运行时产生大量的高次谐波，这些谐波会相互叠加，叠加后将会导致电磁不平衡，影响电动机正常运行，甚至导致供电设备发热损坏，严重干扰电源及周围的电气和电子设备运行，尤其是电厂各类保护装置。

为了消除这些干扰，必须进行变频器谐波干扰分析，提前预防，预防谐波干扰带来的异常。

关键词：变频器；谐波；干扰分析0引言随着低能耗、低污染、低排放为基础的低碳经济模式不断推广，以能源技术创新为核心的变革正大步进入能源行业。

出于节约能源和自动化控制的目的变频调速技术在电厂及其他领域被大规模应用，不仅数量多、功率大，并被密集使用，在工业变频器给大家带来高效节能、控制精确的同时，也产生了诸多的不利的影响，如谐波干扰、电磁干扰等等，尤其是在今天电厂等实现大规模工业总线控制的领域，问题尤为突出。

1问题的提出变频器运行时产生大量的高次谐波，而且众多的变频器谐波会相互叠加，谐波将会影响电动机正常运行，还会导致供电设备发热损坏，严重干扰电源及周围的电气和电子设备的运行。

同时，变频器的电磁干扰会对控制设备尤其是现场总线设备的干扰更大。

为了保证系统的安全稳定运行，必须对这些问题进行原因分析，并据此提出相应措施，使这种高效节能的技术再生产中更好的发挥作用。

2变频器谐波干扰分析2.1 变频器谐波的产生及危害采用变频器对风机变频调速，变频器输入侧为整流回路，具有非线性特性，产生的高次谐波使输入电源的电流波形、电压波形发生畸变；变频器输出侧为一系列矩形波组成的脉宽调制的接近于三相正弦波形的交流电，输出电压和电流波形中均含有高次谐波，每一个变频器作为谐波电力源，向电源母线注入谐波电流，由于每一段母线上带有多台变频器，因此产生大量的谐波电流，谐波电流会在系统上产生相应的谐波压降，在母线上引起电压畸变。

变频器负载低压配电系统谐波治理方案变频器的负载低压配电系统谐波治理方案旨在解决变频器在运行中产生的谐波问题，以保证系统的稳定运行并提高系统的能效。

下面将介绍一个较为完整的治理方案。

1.谐波产生的原因分析：变频器在运行时会产生谐波，主要原因包括非线性负载的存在、电容器、电感器和电阻的存在以及不平衡负载等。

这些谐波将会影响系统的稳定运行，甚至导致故障。

2.谐波测量和分析：针对负载低压配电系统，首先需要进行谐波测量和分析，了解系统中各谐波的特性和产生的原因。

常见的测量设备有谐波分析仪和功率质量分析仪，通过这些设备可以对系统中的谐波进行定量测量，并对谐波的特性进行深入分析。

3.谐波滤波器的选择：谐波滤波器是谐波治理的关键设备，它可以有效的降低谐波的含量和传递到其他设备的干扰。

在选择谐波滤波器时，需要根据系统中各谐波的特性和功率质量要求，选择适合的滤波器类型和额定容量。

4.对变频器进行滤波器改造：对于已使用的变频器，一种常用的谐波治理方式是对变频器进行滤波器改造。

这种方式相对便捷且成本较低。

通过在变频器的输入端或输出端添加相应的谐波滤波器，可以减少变频器产生的谐波，并且可以根据谐波的特性进行滤波器参数的调整。

5.安装整流装置：对于需要治理全系统谐波的情况，可以考虑安装整流装置。

整流装置是一种新型的谐波治理设备，其工作原理是将非线性负载的电能转换成直流电能，并注入到电网中。

这种方式可以有效的降低谐波的含量和传递到其他设备的干扰。

6.动态电压调节装置：动态电压调节装置可以对电网的电压进行实时调整，使其尽量接近标称电压，从而减少谐波的产生。

通过安装这种装置，可以提高系统的稳定性和工作效率。

7.系统地线和屏蔽：在谐波治理方案中，还需要对系统地线和设备进行合理的设计和布线。

合理的地线和屏蔽能够有效的减少谐波的干扰和传递，提高系统的抗干扰能力。

8.定期检测和维护：谐波治理方案的实施不仅需要在初始阶段进行，还需要定期进行检测和维护。

建是题．变频器对配电系统的谐波污染及抑制措施张乾业t范永强2李金广-(1．华北水利水电学院，河南郑州45001l；2．中原油田西南钻井公司，河南濮阳457001)睛要】为解决变频器对配电系统的谐波污染问题，本文分析了变频器谐波的产生机理和危害。

重点说明了用滤波器抑制谐波的方法，并耳通过实例验证，结果显示谐波电流和网压畸变率均达到G B／T14549--1993国家标准，给配电系统中的谐波抑制提供了参考。

房-罐词变频器；滤波器；谐波治理，，}i，?-??r?／?J_}。

／}1{?；、”、1j／1／i÷r，j-?，一／／7一j rt近年来，在电力系统配电网络中，～些大工业用户为提高生产效率和可靠性而广泛使用变频器等电力电子装置，使得与晶闸管相关设备的使用迅猛增长，由于变频器在输入回路中产生的高次谐波电流，对供电系统，负载及其他邻近电气设备产生干扰，谐波干扰问题尤为突出。

1变频器谐波的产生杌理根据国标<电能质量公用电网G B／T14549—9§的定义：谐波(分量)为对周期性交流分鸯进行傅立叶分解，得到频率为基波频率大于1整数倍的分量。

即谐波是—个周期电气量的正弦分量，其频率为基波频率的整倍数。

变频器由主回路(包括整流器、中间直流环节、逆变器)和控制回路组成，如图1所示。

外部输入380V／50H Z的工频电源经晶闸管三相桥路整流成直流，经电容器滤波后逆变为频率可变的交流电。

在整流回路中，输入电流的波形为不规则的矩形波，波形按傅立叶级数分解为基波和高次谐波，谐波次数通常为6N4-1【N为自然常数)。

如果电源侧电抗充分小、换流重叠u可以忽略，那么第K次高次谐波电流的有效值为基波电流的I／K，5次和7次谐波如图2所示。

图1变频器的基本构成／＼＼；l…厶。

，、，。

1．≥?。

杉)。

√07‘∥1r—j7’＼／图2基波、5次和7次谐波市场上变频器都使用晶闸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都不是连续的正弦波，而是以脉动的断续方式向电网索取电流。

工厂供电系统谐波分析及治理要点摘要:对供电系统的谐波进行综合分析并采取措施治理，能保证工厂和企业的运行更加稳定高效。

本文分析了工厂企业电网谐波的危害，找出了主要的谐波源是各种电机拖动中的电力电子装置，可以通过设置有源和无源的滤波器来对谐波进行治理，给出了一种模块化配置方案，期望能给人们这方面可借鉴的参考。

关键词:低压配电系统；谐波；有源电力滤波器随着现代化工厂生产的快速发展，电力负荷急剧增加，电网中的各种变频调速装置、整流器等负荷容量不断增长。

大量电力电子功率器件及装置在电网的广泛应用，给工厂生产带来节能和能量转换的同时，也给供电网络电能质量造成严重的污染。

大量的谐波和无功电流注入供电系统，造成系统效率变低，功率因数变差，并对其他设备和装置产生扰动，严重威胁电网的电能质量和电力设备的安全运行。

因此电能质量测试是电网安全运行评价与研究的一项重要内容，而谐波问题是最突出的问题。

下面以某工业园区为例进行讨论分析。

1 工厂企业电网中谐波的分析某工业园区内大型医疗设备生产企业的低压供电系统，在0.4kV 侧测试电网的电压和电流。

主要利用Fluke435电能质量分析仪进行谐波测试。

(1)电压测试测试情况见表1。

表1 电压统计报表电网电压波形及频谱分析见图1。

图1 某企业电网电压波形及频谱分析可见电网电压已经超过国家标准规定，低压供电系统中0．4kV 系统中电网电压畸变率不超过5%的限值。

需要进行电压谐波的治理，究其产生的原因为电网中谐波电流流入电网带来的谐波电压。

(2)电流测试测试情况如表2所示。

表2 电流统计报观察电流测试结果，可以看出该企业电网中存在5、7、11、13次谐波，电流波形及频谱分析详见图2所示。

图2 某企业电网电流波形及频谱分析可见电网电流发生明显的畸变，畸变率及各处谐波含有量见图3所示。

图3 某企业电网电流畸变率造成电流畸变现象的原因是该企业采用的是6脉动的变流器，给电机供电，其特征次谐波是h=6k±1(k为正整数)次，这与现场的实际情况相吻合。

电力系统中的谐波污染问题与解决方案随着电力系统的发展，电力设备越来越智能化，大量非线性负载的出现使得电网中的谐波问题日益突出。

谐波污染会对电网稳定性、设备可靠性、以及用户用电质量造成极大的影响，甚至可能导致事故的发生。

因此，保证电力系统的用电质量，控制谐波污染是一个迫切需要解决的问题。

电力系统中谐波污染的原因电力系统中主要的谐波源来自于非线性负载。

对于自然电阻、电感、电容等元件，其电流和电压之间的关系为线性关系，但是在非线性负载下，电流和电压之间的关系则会变成非线性关系，从而产生谐波。

大部分非线性负载中均含有半导体元器件，如变频器、熔接机、电子镇流器等，这些负载会将电网上的交流电转换成直流电，再用半导体开关对其进行控制，从而输出较高功率电子脉冲。

电力系统中谐波污染的影响谐波污染对电网的稳定性和安全性有着极大的影响。

电网中的谐波会导致电压、电流、频率等参数发生变化，甚至可能会引发设备故障，给电网带来安全隐患。

对于用户而言，谐波污染还会影响其使用电器的安全和可靠性。

例如，谐波会使得电器中的电容器过早老化，从而减短使用寿命。

电力系统中谐波污染的解决方案一、控制谐波源控制谐波源是最有效的解决方案。

通过使用低谐波负载，如交流电动机、照明负载等，可以有效降低谐波污染。

对于这些负载而言，电流和电压之间的关系比较简单，没有出现非线性关系。

同时，还可以采用减小负载容量、增加电感、电容等措施，使得谐波污染降低。

二、谐波滤波器谐波滤波器是一种常用的控制谐波的设备。

其主要作用是在电力系统中增加一个滤波电路，滤除谐波，保证用户用电的安全和稳定性。

谐波滤波器是通过电容、电感等元件构成的，它可以滤除制定的谐波，同时保留基波电压和基波电流，以达到保证电力质量的目的。

不过，谐波滤波器存在着能量消耗大、对于高次谐波的滤除效果较差等问题。

三、提高电力的质量增加电力的质量，特别是将非线性负载调整到正常负载可以缓解谐波污染的程度。

这方面可以下功夫增强电力设备的质量，同时进行科学规划和设计建立合理的电力系统。

变频器对工厂配电系统的谐波污染及治理应用研究摘要随着工业的高速发展，工厂配电系统的程序和构成也日益复杂，变成了多维性极强的综合系统。

其中变频器对于工厂配电系统的工作效率有着极高的作用，但由于变频器连接位置重要，沟通的原件也相对较多，因而也是极容易产生谐波污染的。

谐波污染对于工厂的正常生产有着不可忽视的危害。

本文将着重分析工厂配电系统的变频器意义及其谐波污染的产生原理和治理方法。

关键词变频器；配电系统；谐波污染；谐波治理；工厂配电0 引言进入本世纪第二个十年后，工业化和城镇化的速度继续加快，在为人们提供更方便的生活条件时也带来了对环境的破坏和污染，因而对于环境和生态的重视也不断被呼吁。

具体到电力生产业界，也存在着电力系统的小环境污染，其中最为广泛的就是谐波污染。

谐波污染产生和之列的关键点就是工厂配电系统的变频器，而随着变频器在应用方面的逐渐广泛，谐波污染的治理也变成了业内重要的课题之一。

1 变频器的工作原理探析所谓变频器，指的是在电力系统中可以将电压与频率固定的交流电转变为电压与频率可变的交流电，这种从固定到可变的电流转换装置主要分为整流和逆变两个环节。

变频器对外输出的是50Hz的交流电，先通过三相整流电路，交流电便在整流这一过程中被整合成为直流电压信号；接下来通过逆变环节，通过其中的滤波电容和大功率晶体管，直流电的信号再次转变为交流电，但输出的这种交流电的电压与频率便是可变的而非固定的了。

图一为变频器的构成元件及工作原理。

图1 变频器的构成元件与工作原理变频器在工厂供电上有着不可替代的优势，它安全稳定，而且变电可靠，因而应用广泛。

而正是变频器的这种变电过程，也是产生谐波污染的主要原因和过程。

2 谐波污染的产生原因2.1 谐波污染的产生目前，业界所使用和采购的变频器主要都是用晶闸管等非线性电力电子元件构成，所以在变频器的整流环节中，不论如何工作或者内部整流原件如何配置，变频器都不以连续的止弦波方式从电网中回去电能，反而是以脉冲的断续方式逐次逐件地从电网索取电流。

变频器电磁谐波污染及抑制措施摘要：随着我国电力行业的高新技术应用比例不断提升，变频器驱动的电极系统因具有操作便捷、节能突出、便于维护和网络化等优势，在现代电气系统中得到了广泛的应用。

变频器电磁谐波污染是变频器存在的主要影响要素，在非线性、冲击性用电作业方式下，容易导致变频器驱动的电动机出现运行异常，造成整个电网的不稳定和不安全状态。

本文中笔者通过分析变频器谐波产生的机理以及对电气设备的影响，提出存在的电动机危害表现，并进一步提出相应地解决方法，以供广大技术人员参考借鉴。

关键词：高次谐波、滤波器的使用、变频器设备处理现代工业生产中变频器的重要性不言而喻，然而，变频器由于要进行超大功率二极管整流、大功率晶体管逆换，会使得其在电路输出输入回路上产生高次率谐波电流，这对供电系统、电流负载以及邻近的电气设施都会产生干扰，特别是在抗干扰方面要求很高的高精度仪器、计算机控制系统等大型设备中的谐波干扰问题更应重视。

交流传动和控制技术是我国目前发展最好也是最快的技术之一，在各种电动机调速方法当中，变频调速传动系统因其新颖性而倍受重视。

此系统拥有功率数高、电流起伏波动小、调速范围广、输出谐波小等特点，且已在各个行业广泛运用，变频器由于其具有的节能、智能、高效等特点，已经从我国众多市场中脱颖而出，成为了增强能源产出率、控制力、改良机械设备的性能的首要选择。

1.变频器谐波产生机理变频器谐波的产生原理是由于其电源的特殊性，电源侧面具有整体回流电路，能把产生的非线性高词谐波进行降低和调控。

输入端谐波产生原理中变频器的作用是主电路的一交一直结构。

外部输入电压为395V/55Hz的工频电源经三项电路三桥率不可控整流后形成直流电压，再经过电容滤波和大功率晶体管开关元件改变为频率可控的交流电压。

在整流回路中，输入电流的波形多为不规则矩形波，波形根据博立叶分级分解为基础波和各次谐波，脉冲整流设备产生的谐波次数多为6n+2次高次谐波，其中的高次谐波将干扰输入供电系统，n次高次谐波约为基波电流的1/n。