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谐波治理及无功补偿方案谐波治理及无功补偿方案随着现代电力系统的快速发展和应用，电力质量问题日益凸显。
其中一个主要问题就是谐波污染，谐波污染会对电力系统产生极大的危害，如烧毁电器设备、造成供电失灵等。
为了有效解决谐波污染问题，可以采用谐波治理及无功补偿方案。
一、谐波治理1.谐波发生的原因谐波是指电源产生的不同于基波频率的信号，其会把电力系统中的电压和电流形成很多波峰，属于高频电流。
2.谐波的产生谐波的形成，主要是由非线性负载所引起（例如变频器、电子电路等），这些负载会对输电线路上传输的电能进行畸变，导致电力系统中产生多余的波形。
3.谐波的危害谐波的危害十分显著，其主要表现为电力系统中的电器设备可能会受到烧毁的风险，从而引发一系列的安全事故和设备故障。
4.谐波治理方案（1）滤波器法：通过在负载侧增加合适的滤波器，可以去除输出信号中的高频波形，让电力系统中的电路保持基波同步。
（2）减小非线性负载法：由于非线性负载是谐波形成的主要原因，因此可以通过减少或替换负载器件，从而降低谐波的产生。
（3）提高系统阻抗法：当系统的阻抗增加时，电源的输出电流会减少，从而谐波的产生会得到一定的减少。
二、无功补偿1.无功补偿的原理无功补偿是一种电力系统中无功功率的调节方法，其通过连接电容器或电感器，来对补偿线路进行补偿，从而实现对无功功率的控制和调节。
2.无功功率的特点无功功率具有波动性和成段性的特点，这是由于电力系统中产生的无功功率主要受到负载方向或回路的变化所影响。
3.无功补偿的作用（1）提高功率因数：在无功补偿的情况下，系统的功率因数会有所提高，从而有效降低负载对电力系统的影响。
（2）降低电网损耗：通过对电路进行无功补偿，可以将电力系统中的无功功率转化为有用的有功功率，从而减少电网的能量损耗。
（3）提高电力系统的稳定性：无功功率的波动会影响电力系统的稳定性，因此，通过无功补偿，可以有效地提高电力系统的稳定性。
4.无功补偿方案（1）串联电容补偿法：通过在电路中增加合适的等效容值，可以将谐波电流从发电端分流到电容器中。
无功功率补偿、谐波治理等技术的应用众所周知, 利用无功功率补偿技术来挖掘现有电力资源的潜力, 是一种能够迅速见效的、切实可行的措施之一, 同时也能够节约大量的电力能源。
1.无功功率补偿技术应用方案的确定1.1无功功率补偿的概念1.1.1无功功率和有功功率一样是输配电网中不可缺少的组成部分, 无功功率对供电系统负载系统的正常运行是十分重要的、也是必需的。
1.1.2由于电网中存在大量的感性负载, 所以就需要供电部门提供足够的无功功率。
如果这些无功功率都有发电机(厂)发出并通过长距离的输电线路传送到所需的地方, 这显然是不合理、不经济的, 实际上也是不可能的。
而合理的也是最有效的方法就是在需要无功功率的地方或附近产生(发出)无功功率, 即无功功率补偿。
1.2无功功率补偿的作用1.2.1由于无功功率的存在, 对电网也会带来不利的影响, 主要表现在以下方面:(1) 无功功率的增加, 导致电流的增大和视在功率的增加, 从而使发电机、变压器、起动及控制设备和导线等电气设备容量的增加。
(2) 供电设备及线路损耗增加。
(3) 变压器及线路的电压降增大, 使供电网电压产生波动。
在电网中, 有功功率的波动一般对电网电压的影响较小, 电网电压的波动主要是无功功率的波动引起的。
如果是冲击性无功功率负载, 还会使电网产生剧烈的波动, 甚至发生事故。
1.2.2无功功率补偿的作用就是要尽量减少无功功率对电网的影响。
其作用主要有:(1) 提高供电系统及负载的功率因数, 降低输电线路及用电设备的容量和负荷, 减少功率消耗。
(2) 稳定用电端及电网的电压, 提高供电质量, 增加输电系统的稳定性, 提高输电能力。
(3) 平衡三相负荷, 减少无功功率对电网的冲击。
1.3无功功率补偿的方法随着电力电子控制技术和计算机应用技术的逐步成熟, 用于无功功率补偿的方法日益增多, 且补偿效果也越来越明显, 其带来的经济效益和社会效益也是巨大的。
1.3.1同步调相机同步调相机是早期的无功功率补偿方法, 已实际应用数十年, 在电压和无功功率控制中发挥了非常重要的作用, 同步调相机不仅能补偿固定的无功功率, 对变化的无功功率也能进行动态的连续的补偿, 而且对于容性、感性无功功率均能起到补偿的作用。
配电网无功补偿及谐波治理技术研究及应用随着我国经济的快速发展和工业化进程的加快，配电网系统正面临着越来越复杂的问题。
无功功率和谐波是影响系统稳定性和供电质量的两个重要因素。
研究配电网无功补偿及谐波治理技术并进行应用对提高电网运行质量和效率具有重要意义。
无功功率是电能系统中与有功功率相对的一种功率形式。
在配电网系统中，无功功率的存在会导致电网电压下降，影响电力设备的运行及系统的稳定性，甚至引发供电中断等问题。
无功功率的补偿及控制成为提高配电网系统运行效率和质量的重要手段。
目前，常见的无功补偿技术包括静态补偿和动态补偿两种形式。
静态无功补偿技术主要包括无功补偿装置和容性无功补偿装置。
无功补偿装置通过电容器或电感器等无源元件来对电网进行无功功率的补偿，从而改善电网的功率因数和稳定性。
而容性无功补偿装置则是通过改变电容量来实现对系统的无功功率调节，提高电网的运行效率。
这种技术不仅能够提高系统的功率因数，还可以减少线路损耗，降低系统的运行成本。
动态无功补偿技术则是通过可控电容器和STATCOM等设备来实现对系统无功功率的动态调节。
这种技术具有响应速度快、补偿效果好、控制精度高等优点，能够更好地适应配电网系统的动态变化，提高系统的稳定性和可靠性。
随着非线性负载设备在配电网系统中的普及，谐波问题日益突出。
谐波是指在电力系统中频率为电网基频的整数倍的电压或电流的波动现象，它会导致电网电压失真、电流失真、电力设备损坏等问题，严重影响了系统的供电质量和运行稳定性。
为了解决配电网系统中的谐波问题，谐波治理技术应运而生。
谐波治理技术的研究主要包括被动谐波滤波器、主动谐波滤波器和混合谐波滤波器等几种形式。
被动谐波滤波器是一种通过串联或并联电抗器等被动元件来滤除谐波的技术，其结构简单、成本低廉，但对谐波的补偿效果有限。
主动谐波滤波器则是一种通过电子器件实现对谐波信号的主动抑制技术，具有补偿效果好、动态响应快等优点，但成本较高。
谐波治理与⽆功补偿1：什么是谐波：电⼒系统中有⾮线性（时变或时不变）负载时，即使电源都以⼯频50HZ供电，当⼯频电压或电流作⽤于⾮线性负载时，就会产⽣不同于⼯频的其它频率的正弦电压或电流，这些不同于⼯频频率的正弦电压或电流，⽤富⽒级数展开，就是⼈们称的电⼒谐波。
从⼴义上讲，由于交流电⽹有效分量为⼯频单⼀频率，因此任何与⼯频频率不同的成分都可以称之为谐波.在电⼒系统⽅⾯，谐波是指多少倍于⼯频频率的波形，简称“次”，是指从2次到30次范围，如5次谐波电压（电流）的频率是250赫兹，7次谐波电压（电流）的频率是350赫兹；3、5、、7、9、11、等叫做其次谐波，超过13次的谐波称⾼次谐波。
近三四⼗年来，各种电⼒电⼦装置的迅速发展使得公⽤电⽹的谐波污染⽇趋严重，由谐波引起的各种故障和事故也不断发⽣，谐波危害的严重性才引起⼈们⾼度的关注。
: 电⼒谐波对电⼒⽹（包括⽤户）危害是⼗分严重的，它是⼀种电⼒污染，随着经济展，⼤功率可控硅的⼴泛应⽤，⼤量⾮线性负荷增加，特别是电⼦技术、节能技术和控制技术的进步，在化⼯、冶⾦、钢铁、煤矿和交通等部门⼤量使⽤各种整流设备、交直流换流设备和电⼦电压调整设备，电熔炼设备、电化学设备、矿井起重设备、露天采掘设备、电⽓机车等与⽇俱增，同时种类繁多的照明器具、娱乐设施和家⽤电器等普及使⽤，使得电⼒系统波形严重变形。
2：:电⼒谐波的主要危害有：（1）引起串联谐振及并联谐振，放⼤谐波，造成危险的过电压或过电流；（2）产⽣谐波损耗，使发、变电和⽤电设备效率降低；（3）加速电⽓设备及电⼒变压器绝缘⽼化，使其容易击穿，从⽽缩短它们的使⽤寿命；（4）使设备（如电机、继电保护、⾃动装置、测量仪表、电⼒电⼦器件、计算机系统、精密仪器等）运转不正常或不能正确操作；（5）⼲扰通讯系统，降低信号的传输质量，破坏信号的正确传递，甚⾄损坏通信设备。
（6）使开关（断路器）过载，造成经常性跳闸。
由于谐波电流在导体表⾯流动，引起导体发热，降低了开关的实际容量所致。
无功补偿及谐波治理工程技术方案无功补偿与谐波治理是电力系统中的两个重要问题。
无功补偿主要解决无功功率的调节问题，谐波治理主要解决电力系统中谐波污染的问题。
本文将就无功补偿及谐波治理工程技术方案进行详细的介绍。
1.电容补偿技术方案电容补偿是通过串联电容来提供无功功率，从而提高功率因数。
该技术方案具有成本低、无功补偿效果好等优点。
适用于对电网无功功率负荷波动较小的场所。
2.静止无功发生器（SVC）技术方案SVC是通过调节阻抗来提供无功功率的一种补偿方式。
它具有响应速度快、补偿效果好等优点。
适用于电网无功功率负荷波动较大的场所。
3.静态同步无功发生器（STATCOM）技术方案STATCOM是通过调整电压来提供无功功率的一种补偿方式。
该技术方案具有响应速度快、无功补偿效果好等优点。
适用于对电压稳定性要求较高的场所。
1.谐波滤波器技术方案谐波滤波器是将发生谐波的电流或电压引入滤波器，通过滤波器的谐波抑制特性将其滤除。
该技术方案具有谐波抑制效果好、性能稳定等优点。
适用于单一谐波频率的场所。
2.谐波变压器技术方案谐波变压器是通过在电力系统中串联谐波补偿变压器来抵消谐波电流。
该技术方案具有谐波抑制效果好、谐波适应性强等优点。
适用于多个谐波频率的场所。
3.主动滤波器技术方案主动滤波器是通过检测谐波电流或电压，并通过逆变器产生反向相位的谐波电流来抵消原有谐波电流。
该技术方案具有谐波抑制效果好、适应性强等优点。
适用于谐波频率较多、波动较大的场所。
综上所述，无功补偿技术方案包括电容补偿技术方案、静止无功发生器技术方案和静态同步无功发生器技术方案。
谐波治理技术方案包括谐波滤波器技术方案、谐波变压器技术方案和主动滤波器技术方案。
根据具体情况选择合适的技术方案，能够有效地解决电力系统中的无功补偿和谐波治理问题，提高电力系统的稳定性和供电质量。
无功补偿与谐波治理在现代电力系统中，无功补偿与谐波治理是两个至关重要的课题。
它们对于提高电能质量、保障电力设备的正常运行以及降低电力损耗都有着举足轻重的作用。
首先，我们来谈谈无功补偿。
无功功率，简单来说，就是那些在电力系统中没有被实际消耗掉，但在电能传输和转换过程中又必不可少的功率。
比如说，电动机在运行时需要建立磁场，这部分用于建立磁场的功率就是无功功率。
无功功率的存在会给电力系统带来一些问题。
一方面，它会增加电力线路的电流，从而导致线路损耗增加。
想象一下，电流就像水流，无功功率让水流变大，在流经管道（线路）时，与管道的摩擦（线路损耗）也就更大了。
另一方面，无功功率不足会导致系统电压下降。
电压就像水压，如果水压不足，水流就无力，电器设备就可能无法正常工作。
为了解决这些问题，我们就需要进行无功补偿。
无功补偿的方法有很多种，常见的有电容器补偿、电抗器补偿以及静止无功补偿器（SVC）和静止同步补偿器（STATCOM）等。
电容器补偿是一种比较传统且常见的方法。
电容器就像一个能量储存器，在系统无功功率不足时释放储存的能量，提供无功支持。
它具有成本低、安装方便等优点，但也存在一些局限性，比如补偿效果可能会受到系统电压波动的影响。
电抗器补偿则主要用于限制短路电流和吸收系统中的过剩无功功率。
它通常与电容器配合使用，以达到更好的补偿效果。
SVC 和 STATCOM 则是较为先进的无功补偿装置。
SVC 通过控制晶闸管的导通角来调节接入系统的无功功率。
STATCOM 则基于电力电子技术，能够快速、连续地调节输出的无功功率，具有响应速度快、补偿精度高等优点。
接下来，我们再说说谐波治理。
谐波是什么呢？谐波是指电力系统中电流或电压的频率为基波频率整数倍的分量。
打个比方，基波就像音乐中的主旋律，而谐波则是一些不和谐的杂音。
谐波的产生主要源于电力电子设备的广泛应用，比如变频器、整流器等。
这些设备在工作时会使电流或电压发生畸变，从而产生谐波。
配电网无功补偿及谐波治理技术研究及应用随着工业化和城市化的不断发展，电力系统中出现了越来越多的无功功率和谐波问题，给电网稳定运行带来了严峻的挑战。
为了解决这些问题，配电网无功补偿及谐波治理技术被广泛研究和应用。
本文将重点探讨这两方面的技术研究及应用现状和未来发展趋势。
一、无功补偿技术研究及应用1. 无功功率的产生及影响在配电网中，负载和电力设备不断变化会产生很多的无功功率，导致电网谐波过大、电压波动、损耗加剧等问题。
无功功率的存在对电网稳定运行和电力质量造成了严重影响，无功补偿技术成为解决这一问题的重要手段。
2. 无功补偿技术分类及原理目前，无功补偿技术主要包括静止无功补偿（SVC）、静止无功发生器（STATCOM）、电容器无功补偿、电抗器无功补偿等。
静止无功补偿设备通过电容器或电抗器来补偿电网中的无功功率，改善电网的功率因数。
而STATCOM则是采用电力电子器件实现对无功功率的实时调节，能够更加灵活地应对电网中的无功功率问题。
目前，国内外配电网无功补偿技术已经得到了广泛应用，特别是在大型工矿企业、城市轨道交通、电力变电站等领域。
这些应用不仅改善了电网的功率因数，还提高了电网的稳定性和可靠性。
4. 无功补偿技术发展趋势未来，无功补偿技术将继续向着智能化、高性能、集成化的方向发展。
随着电力电子技术的不断成熟和发展，无功补偿设备将更加智能化，能够实现对电网无功功率的精确控制，并且结合大数据和人工智能技术，实现对电网无功功率的预测和优化控制。
电力设备和负载的非线性特性会导致电网中的谐波产生。
谐波会引起电网中电压和电流的畸变，导致设备损坏、能效降低、电磁干扰等问题，严重影响电力系统的正常运行。
谐波治理技术主要包括有源滤波器、无源滤波器和混合滤波器等。
有源滤波器通过控制电力电子开关元件的工作状态，主动补偿电网中的谐波成分；无源滤波器则采用谐波滤波器单元来衰减电网中的谐波成分；而混合滤波器则是有源滤波器和无源滤波器的结合，能够更好地满足电网谐波治理的需求。
谐波治理与无功补偿的相关知识第一周！！！！！！什么是谐波？交流电网中有效分量为工频单一频率，任何与工频频率以外的成分都可以称之为谐波。
由于正弦电压加压于非线性负载，基波电流发生畸变产生谐波。
谐波是由非线性负载带来的弊端谐波是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量分为奇次谐波和偶次谐波，奇次谐波危害更多更大谐波有哪些危害?1 加大了企业的电力运行成本谐波降低电力的使用效率并累积叠加，导致耗损增加2 降低了供电的可靠性缩短供电设备的使用寿命3 引发供电事故的发生有可能产生过电压或过电流4 导致设备无法安全工作对旋转的发电机、电动机等设备，谐波会干扰设备运转，可能导致机械共振5 引发恶性事故去影响继电保护自动装置正常工作，导致区域停电，6 导致线路短路断路器开断谐波含量较高的电流时，断路器的遮断能力大幅下降，造成遮断能力，造成电弧重燃，发生短路，甚至爆炸7 降低产品质量由于谐波的长期存在，使生产误差加大，降低产品的加工精度，降低产品质量。
8 影响通讯系统的正常工作谐波会破坏经典感应和电磁感应，形成电场和磁场耦合，从而降低信号的传输质量，破坏信号的正常传输，不仅影响通话的清晰度，严重时威胁通讯设备及人身安全哪些配电设备会产生谐波？配电变压器，断路器，刀闸开关，电压互感器，电流互感器，避雷器，开关柜，配电屏，发电机，碰焊机、电弧焊、氩弧焊、中频炉、电弧炉、变频器、矿热炉、锰矿炉、电石炉、硅铁炉、工频电炉、节能灯、荧光灯、金卤灯、钠灯、汞灯、氪灯、氚灯气体放电的照明灯具。
非线性负载滤波器无功率补偿设备与设备之间的干扰在客户面前当专家滤波器是安装后立即生效清理谐波吗？无功率补偿是有源滤波器的特性吗？还是另一种处理谐波的方法？我们什么时候去工厂看实物呢？GB/T 15945-2008 电能质量电力系统频率偏差GB/T 12325-2008 电能质量供电电压偏差GB/T 14549-93 电能质量公用电网谐波GB/T 12326-2008 电能质量电压波动和闪变GB/T 15543-2008 电能质量三相电压不平衡GB/T 24337-2009 电能质量公用电网间谐波GB/T 18481-2001 电能质量暂时过电压和瞬态过电压GB/T 19862-2005 电能质量监测设备通用要求第二周一、技术基础类1、什么叫无功？什么叫有功？它们的相互关系？（不少于100字）有功功率（P）是指保持设备运转所需要的电功率，也就是将电能转化为其它形式的能量（机械能，光能，热能等）的电功率；无功功率（Q）是指电气设备中电感、电容等元件工作时建立磁场所需的电功率。
电力系统中的谐波治理与无功补偿技术【正文】一、引言电力系统中的谐波问题和无功补偿技术是近年来电力行业亟需解决的重要问题之一。
随着电力系统的发展和电能质量的要求不断提高，谐波及无功补偿技术的研究和应用变得日益重要。
本课题报告旨在全面介绍的相关原理、方法和应用，以期为电力系统的运行和管理提供参考。
二、谐波问题的研究与分析1. 谐波基础知识：介绍谐波的基本概念、特点以及对电力系统的影响。
2. 谐波源与谐波分析：对谐波源的分类及基于电力系统的谐波分析方法进行详细阐述。
3. 谐波特性与控制策略：探讨电力系统中谐波的特征、频谱以及相应的谐波控制策略。
三、电力系统中的谐波治理技术1. 调制技术：介绍谐波治理中的调制技术，并详细阐述常用的PWM调制技术。
2. 谐波传输与隔离技术：分析谐波传输与隔离技术的原理和方法，重点讲解谐波滤波器的设计和应用。
3. 谐波抑制与补偿技术：探讨主动与被动谐波抑制与补偿技术的原理、方法和应用场景。
四、无功补偿技术在电力系统中的应用1. 无功补偿的基本原理：阐述无功补偿的基本概念、作用和分析方法。
2. 无功补偿装置的分类与特点：介绍无功补偿装置的分类及各自的特点与适用场景。
3. 无功补偿策略与控制方法：讨论电力系统中常用的无功补偿策略与控制方法，并对比分析其优劣。
五、谐波治理与无功补偿技术的应用案例分析1. 电力系统中的谐波治理案例分析：选取实际电力系统中的谐波治理案例，阐述具体的谐波问题和相应的解决方案。
2. 无功补偿技术应用案例分析：选取不同场景的电力系统无功补偿案例，分析其应用效果和经济性。
六、谐波治理与无功补偿技术的发展前景与挑战1. 技术发展趋势：展望谐波治理与无功补偿技术未来的发展方向和趋势。
2. 技术挑战与解决方案：分析目前谐波治理与无功补偿技术面临的挑战，并提出相应的解决方案与措施。
七、结论本课题报告对于进行了全面、系统的介绍和分析，强调了谐波治理与无功补偿技术在电力系统中的重要性和应用价值。
供电系统的无功补偿与谐波治理1引言近年来，配电网中整流器、变频调速装置、电弧炉、各种电力电子设备以及电气化铁路大量应用。
这些负荷大都具有非线性、冲击性和不平衡性的特点在运行中会产生大量谐波。
这些谐波对无功补偿装置造成了严重影响。
在供电系统中，对于某次谐波，作为无功补偿用的并联电容器若与呈感性的系统电抗发生谐振则会出现过电压而造成危害。
当无功补偿装置运行地点的谐波比较严重时，电压、电流波形会有很大畸变，电容器投切控制信号的传输就会受到影响，从而有可能引起装置的误动或拒动。
另一方面并联电容器对电网谐波的影响也很大。
若电容器容抗和系统感抗配合不恰当将会造成电网谐波电压和电流的严重放大?熏给电容器本身带来极大损伤。
可见，无功补偿与谐波治理两者关系密切。
产生谐波的装置大都是消耗基波无功功率的装置；治理谐波的装置通常也是补偿无功的装置。
因此，为了寻求能同时实现无功补偿和谐波治理的装置，就必须将二者结合起来进行研究。
成都伯乐电气设备有限公司为客户提供无功功率补偿、电网谐波治理、电能质量在线监测；2电容器无功补偿装置中的谐波问题谐波源有两种一种是谐波电流源，这些用电设备中的谐波含量取决于它自身的特性和工作状况基本上与供电系统参数无关。
另外一种是谐波电压源。
发电机在发出基波电势的同时也会有谐波电势产生?熏其谐波电势大小主要取决于发电机本身的结构和工作状况。
实际上，在电网中运行的发电机和变压器等电力设备?熏输出的谐波电势分量很小几乎可以忽略。
因此?熏在供电系统中存在并实际发生作用的谐波源?熏主要是谐波电流源。
在用并联电容器进行无功补偿的供电系统中电网以感抗为主电容器支路以容抗为主。
在工频条件下并联电容器的容抗比系统的感抗大得多?熏可发出无功功率对电网进行无功补偿。
但在有谐波背景的系统中大量的非线性负荷会产生大量的谐波电流注入电网，对这些谐波频率而言?熏电网感抗显著增加而补偿系统容抗显著减小导致谐波电流大部分流入电容器支路，若此时电容器的运行电流超过其额定电流的 1.3倍，电容器将会因过流而产生故障。
无功补偿与谐波治理技术报告人：许强全国电压电流等级和频率标准化技术委员会委员中国电工技术学会电力电子学会理事报告日期：2009年4月一、功率因数为什么会变低？什么是无功功率？我们知道，通常我们所用的交流电压是50Hz的正弦波，在电压的两端接上负载就会产生电流，如我们在220伏（或380V）的电源上接一个电灯，电灯中流过电流，灯就亮了。
当负载是电阻时，电压波形的相位与电流波形的相位完全相同，即电压波形与电流波形重叠在一起。
这时电网送出的功率也与消耗的功率相等。
而现实生活中电阻负载使用的较少，大多数负载都有一定的电感，如变压器、电动机、洗衣机、冰箱、空调等都是带有电感性的负载，这样就使电压波形的相位与电流波形的相位不能重叠，电流的波形（红色）就会比电压波形（蓝色）迟后△T的时间，△T时间越大，功率因数越低，消耗的无功功率也越大。
那么电网送出的功率（视在功率）也与消耗的功率（有功功率）就不再相等了，电网送出的功率是如下表达式：电网送出的功率（视在功率）＝实际消耗的功率（有功功率）＋无功功率什么是无功功率：无功功率决不是无用功率，它是另外一种能量消耗的表达形式，如电动机需要建立和维持旋转磁场，使转子转动，从而带动机械运动，电动机的旋转磁场就是靠从电源取得无功功率建立的。
变压器也同样需要无功功率，才能使变压器的一次线圈产生磁场，在二次线圈感应出电压。
因此没有无功功率的话，电动机不会转动，变压器不会变压等。
因此在正常情况下，用电设备不但从电网中取得有功功率，同时还需要从电网中取得无功功率。
如果电网中的无功功率供不应求，用电设备就没有足够的无功功率来建立正常的电磁场，那么这些用电设备就不能维持在额定情况下的工作。
能反映无功功率被使用的指标是用电的功率因数，即COSØ。
二、功率因数低的危害无功功率不足时，对供、用电产生一定的不良影响主要表现在以下几个方面：1）降低发电机有功功率的输出；2）降低了输、变电设备的供电能力；3）造成线路电压损失增大和电能损耗的增加；4）造成设备运行时电压下降，使电气设备容量得不到充分发挥；要充分认识得问题是，从发电机和高压输电线供给的无功功率，远远不能满足用电设备的要求，为了保证电气设备运行的效率和降低费用（对无功功率电力部门也按计量收费），应加相应的无功功率补偿。
举例：变压器容量为250kVA，平时功率因数为0.7，变压器已出满功率175kVA，其他容量被无功占用。
现在要增加60kW的电动机。
如果不采取措施的话，变压器的容量不够用，需更换变压器。
采取的解决方案就是提高功率因数，在该变压器二次侧对现有设备进行补偿，补偿后功率因数提高到0.95便达到增容的目的，这样变压器的有功输出能力由原来的175kW提高到237.5kW，在原来的175kW的基础上再加60kW的电动机也只有235kW，因此提高功率因数就解决了变压器的输出能力。
功率因数补偿容量的计算：Q-- P-- η---- --αβ需要补偿的无功容量；实际有功总容量；平均使用率；补偿后需要达到的功率因数；补偿前的功率因数；电能质量问题50~60年代（变压器、电动机）70~80年代（变压器、电动机、SCR应用）90年代到21世纪（先进的工艺流程、先进的设备）产生了我们意想不到的电能质量问题晶闸管时代全控型器件迅速发展IGBT出现功率集成器件1970198019901995至今¾整流、变频器装置等3相负载主要产生5，7，11，13次谐波电流Ce1e2e3M i谐波电流是S=23kVA THDI=124% 谐波频谱81% H5, 74% H7, 42% H11, ...H11H13H17H19H21H23 050100H1H5H7谐波产生及分析：（无电抗器）谐波电流是S=122kVA THDI=30%谐波频谱28% H5, 5% H7, 6% H11, ...L1ZCL2L3e1e2e3i20406080100H1H5H7H11H13H17H19¾整流、变频器装置等3相负载主要产生5，7，11，13次谐波电流谐波产生及分析：（有电抗器）若以a相电压过零点为时间零点，则有:ia = 1 1 I d [sin(ω t − α ) − sin 5(ω t − α ) − sin 7(ω t − α ) π 5 7 1 1 1 + sin 11(ω t − α ) + sin 13(ω t − α ) − sin 17(ω t − α ) 13 17 11 1 − sin 19(ω t − α ) L] 19 2 3e1 e2 e3L1 i L2 L3 C Z可得电流基波和各次谐波有效值分别为:⎧ 6 3 I d = Ia ⎪I1 = ⎪ π π ⎨ ⎪ I = 6 I = 3 Ia, n = 6k ± 1,k = 1,2,3,L n d ⎪ nπ nπ ⎩可得基波因数为:ν =I1 3 = ≈ 0.955 I π2 2 2 可得谐波电流为： ih = I − I1 = 1 − 0.955 I = 0.2965I即变频器的谐波将占总电流的29.65%左右谐波源设备：变速传动装置（包括交流、直流） 晶闸管控制设备 固定式换流器（UPS不间断电源） 电弧炉、中频炉电源 电焊机 大建筑物中的照明 饱和电抗器谐波治理的最初方法：无源滤波器LC无源滤波器 ¾单调谐滤波器 ¾高通滤波器（效果并不理想） ¾双调谐滤波器（用的很少） LC无源滤波器 ¾失谐滤波器 （只保证功率因数）Z fn = R fn + j( nω S L −1 nω S C)单调谐滤波器对某一频率 的谐波呈现低阻抗，与电 网阻抗形成分流的关系， 使大部分该频率的谐波流 入滤波器。
Zfn⏐R 0 1ω /(nωS)2无源滤波器的局限性，很 难满足目前高度自动化控制 过程中谐波变化的治理要 求，同时还有系统及谐波放 大的问题。
并联型有源电力滤波器交流 电网iSiL iC负载(谐波源)iL = iLf + iLhiC = − iLhiS = iL + iC = iLf并联型有源电力滤波器原理简图：电流互感器（谐波电流检测）有源电力滤波器DSP控制器（32位数字计算机）电力电子功率器件（IGBT）电力电子功率器件（IGBT）：电力电子功率器件IGBT的运用：• • • •APF的基本控制结构 用于APF的谐波检测方法 用于APF的PWM跟踪控制方法 电压型APF的直流侧电压控制基本控制结构* iCPWM跟踪控制* uC直流侧电压控制iC谐波检测方法iCAPF的总体控制框图• 时域的谐波检测方法 –基于瞬时无功功率理论的谐波检测方法 –基于d-q旋转变换的谐波检测方法• 频域的谐波检测方法 –基于傅立叶变换的检测方法 –DFT、FFT及改进方法电流互感器电网供电A变频器、 直流电源 等设备电网给变频器、 直流电源供电时， 由于这类设备固有 的特性，工作时向 电网发送谐波，也 就污染了供电电 网。
我们在它们的旁边，加装 有源电力滤波器，检测变 频器、直流电源这类设备 的谐波，让有源电力滤波 器发出大小相等、方向相 反的谐波在A处叠加，使 谐波消除。
并联型有源滤波器的工作方式：ILINLIAHFE V V1ViV1 I1 + I5 + I7 I5 + I7V1Transformer（变压器） HV / LVI1Linear loads （线性负载）Non-linear Loads（非线性负载）Active Harmonic Filter （有源谐波滤波器）谐波对企业的危害主要表现在以下几个方面：1）谐波使企业电网中的设备产生附加谐波损耗，增加电网线损。
在三相四线制系 统中，零线会由于流过大量的3次及其倍数次谐波电流，造成零线过热，严重时造成电 缆火灾。
2）谐波会产生额外的热效应从而引起用电设备发热，使绝缘老化，降低设备的使 用寿命，甚至关键部件的频繁损坏。
3）如果企业电网中装有补偿电容器，谐波容易使电网与补偿电容器之间发生谐振 ，使谐波电流放大几倍甚至数十倍，造成过电流，引起电容器和与之相连设备的损坏 ，经常发生此类设备的重大事故。
4）谐波会引起一些敏感的自动化设备误动作，也会导致电气测量仪表计量不准确 。
5）谐波会对附近系统的信号传输产生干扰，轻者引入噪声，重者导致信号丢失， 使系统无法正常工作。
计算机、数据传送和自动控制系统数据丢失，经常会造成自动 化产品线上废品率的增加。
6） 电力系统继电保护误启动，误动作跳闸，拒动和损坏，引起事故； 7）电网谐波污染，导致输电线路、变压器和电机损耗增加，浪费能源。
8）变压器、旋转电机等铁芯磁感应环流增加，大大加大电气设备发热损耗，增加 功耗；加速绝缘老化，影响设备寿命；甚至发生机械谐振，旋转电机转速不稳，烧毁 旋转电机。
9）电能表等计量装置误差增大，不能正确计量电能。
谐波治理与节能的关系 ¾对输线路的影响传输电路温升为：I Rac 其 Ts = Rac = k c Rdc = (1 + k se + k pe ) Rdc αF 中： I 为流过导体的电流，Rac为导体的交流电阻，F 为导体的总换热系数。
α 为导体的总换热系数，高分子材料的热老化方程为 ：22 2 I = I12 + I 2 + I 32 + … + I n = I1 1 + THDi 2lg τ = a + bT谐波治理与节能的关系 ¾对变压器的影响负荷电流含有谐波时，将在三个方面引起压器发热的增加：9均方根值电流增加 9涡流损耗 9铁芯损耗0 对于A级和B级绝缘材料，一般 θ = 8 C 则tS − t NS = 0.086Δτ tS式中 Δτ 为谐波作用下绝缘的附加温升，它和谐波含量、设备 结构和容量均有关。
若变压器正常的绝缘寿命为20年，由于谐波引起附加的温升与 变压器绝缘寿命的对应表为：谐波治理与节能的关系 ¾对电容器的影响电力谐波和电容器之间的作用是相互的，它不仅在电容器 中产生额外的电力损耗，而且可能与电容器一起产生串联 或并联谐振。
谐波电压在电容器中产生额外的电力损耗：−3 2 c ( tg δ ) ω U × 10 ∑ n n n=2 ∞tgδ 为介质损耗系数, ωn为 n 次谐波的角频率； c 为电容， 式中： U n 为 n 次谐波电压有效值。
谐波治理与节能的关系当同一母线上接有电容器和谐波源时，设电源为纯感性的， 当下式成立时就会发生并联谐振:fn = fSS SC式中: fn为谐振频率，f 为基波频率，Ss 系统短路容量，Sc为电容器容量因在高频电路中电容阻抗较小故可略去负荷电阻。
