电网的无功补偿与谐波治理

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。

{技术规范标准}动态无功补偿与谐波治理装置技术规范书技术规范标准是为了保证产品的质量、安全、可靠性和互操作性，涉及到产品设计、制造、安装、使用和维护等各个环节的规范。

动态无功补偿与谐波治理装置是一种用于电力系统中的设备，可以根据电力系统的负荷变化，动态地调整无功功率和谐波电流，以提高电网的稳定性和电力质量。

为了确保动态无功补偿与谐波治理装置的安全和性能，制定了相应的技术规范书。

技术规范书的内容一般包括以下几个方面：1.设计要求：规定了动态无功补偿与谐波治理装置的设计要求，包括输入电压范围、输出电流范围、响应时间、效率等参数要求。

2.产品结构与材料：规定了动态无功补偿与谐波治理装置的结构和材料要求，包括外壳材料、散热结构、连接器、电子元器件等。

3.性能要求：规定了动态无功补偿与谐波治理装置的性能要求，包括静态无功补偿能力、动态无功补偿能力、谐波治理能力、稳定性等。

4.试验方法与检测要求：规定了动态无功补偿与谐波治理装置的试验方法和检测要求，包括输入输出电压电流测量、响应时间测量、效率测量、稳定性试验等。

5.安装与调试：规定了动态无功补偿与谐波治理装置的安装和调试要求，包括接线要求、接地要求、防雷要求等。

6.使用与维护：规定了动态无功补偿与谐波治理装置的使用和维护要求，包括使用环境要求、维护周期、维护内容、故障排除等。

制定技术规范标准的目的是为了保证产品的质量和性能，促进行业的健康发展。

技术规范标准的制定需要充分考虑市场需求、技术发展和国家政策等因素，同时也需要与相关的国际标准保持一致，以便于产品在国际市场上的竞争。

动态无功补偿与谐波治理装置技术规范书的制定是为了推动电力系统的能效化和智能化发展，提高电力系统的稳定性和电力质量。

通过定期修订和更新技术规范标准，可以适应技术的发展和市场的需求变化，促进技术的创新和应用。

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。

1．概述在供电系统中，为了节能降损、提高电压质量和电网经济运行水平，经常采用各种无功补偿装置。

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当将会造成电网谐波电压和电流的严重放大，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；谐波治理的装置通常也是无功补偿装置。

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。

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，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，输出的谐波电势分量很小几乎可以忽略。

因此，在供电系统中存在并实际发生作用的谐波源，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，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，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。

谐波治理目录概述电力系统中谐波的来源谐波现状浅析目前国内对谐波污染的治理谐波治理的方法1、无源谐波滤除装置2、有源谐波滤除装置工程案例　概述电力系统中谐波的来源谐波现状浅析目前国内对谐波污染的治理谐波治理的方法1、无源谐波滤除装置2、有源谐波滤除装置工程案例　展开IGBT等电子励磁装置的投入，伏以上才会起弧，才会有弧电流，并且灭弧电压略低于起弧电压，造成LC回路的设定，只能针对于某一次谐波，即针对 无源滤波的主要结构是用电抗器与电容器串联起来，组成LC 串联回路，并联于系统中，LC回路的谐2、有源谐波滤除装置 有源谐波滤除装置是在无源滤波的基础上发展起来的，它的滤波效果好，在其额定的无功功率范围内编辑本段工程案例　 温州某10KV电解锌工厂在未滤波之前，其功率因数为0.8，而采取普通的无功补偿，又无法投入，1首先是电压方面，它包含电压的波动、电压的偏移、电压的闪变等；其次是频率波动；最后设备在电网中大量投运，造成了电网的谐波分量占的比重越来越大。

它不仅增加了电网的供电机的转子产生的磁场不可能是完善的正弦波，因此发电机发出的电压波形不可能是一点不GBT等电子励磁装置的投入，使发电机的谐波分量有所上升。

当发电机的端电压高于额定电压的10％以上时，由于说非线性用电设备是主要的谐波源，非线性用电设备主要有以下四大类：体举例分析如下：灭弧电压略低于起弧电压，造成弧电流与弧电压的非线性。

波，造成电弧加热设备对电网的谐波污染比较大，而且多为18次以下的低次谐波污染。

其实电焊机在上世纪四、五十压，在小于阀电压时，电流为零。

这类用电设备为了提供平稳的直流电源，在整流设备中加入了储能元件（滤波电容直流用电设备一样，它在直流逆变成交流时又有逆变波形反射到交流电流，这类设备产生的是目前推广使用的技术手段，因此它的谐波污染应引起足够关注。

管控制变压器初级电流的开通和关闭，从而在变压器二次侧感应出电流，供给用电设备。

此的谐波污染十分严重，尤其是早些年为了节能，引入的变频电源和直流用电器的投入，其5次、7次、11次谐只能针对于某一次谐波，即针对于某一个频率为低阻抗，使得该频率流经为其设定的LC回路，达到消除（滤除）某一，但方向相反的谐波电流，用以抵销网络中的谐波电流，这种装置的主要元件是大功率电力电子器件，成本高，在面就谈谈这二种方法的优缺点以及市场前景及其经济效益的分析。

绪论电能质量的好坏，直接影响到工业产品的质量，评价电能质量有三方面标准。

首先是电压方面，它包含电压的波动、电压的偏移、电压的闪变等；其次是频率波动；最后是电压的波形质量，即三相电压波形的对称性和正弦波的畸变率，也就是谐波所占的比重。

我国对电能质量的三方面都有明确的标准和规范。

随着科学技术的发展，随着工业生产水平和人民生活水平的提高，非线性用电设备在电网中大量投运，造成了电网的谐波分量占的比重越来越大。

它不仅增加了电网的供电损耗，而且干扰电网的保护装置与自动化装置的正常运行，造成了这些装置的误动与拒动，直接威胁电网的安全运行。

举个常见的例子来说，电子节能灯在使用量所占比重较小的电网中运行，的确比常用的白炽灯好，不仅亮度高又省电，而且使用寿命也长。

但是相反，在大量投运节能灯后，就会发现节能灯的损坏率大大提高。

这是由于节能灯是非线性负荷，它产生较大的谐波污染了这一片电网，造成三相负荷基本平衡情况下，中心线电流居高不下，造成了该片电网供电质量下降，用电设备发热增加，电网线损增加，使得该区的配变发热严重，严重影响其使用寿命。

因此我们对非线性用电设备产生的谐波必须进行治理，使谐波分量不超过国家标准。

第一章 基础概念1.1 电力系统的组成电力系统是由发电、输电、用电三部分组成。

其中过程为发电厂发电经升压变压器升压并网，再由输电网络输送的各个变电站，变电站进行降压后输送给各个用户，用户经过再一次降压后给用电设备供电。

主要设备为发电机、升压变压器、输电网络、降压变压器、用电设备及二次保护系等组成。

发电机的电压等级一般为6KV 、10KV ，输电网络为110KV 、220KV 、500KV ，配电网络为10KV 、35KV ，用电设备一般为380V 、220V 。

我国电力系统采用三相50HZ 交流供电。

1.2 功率的概念在供电系统中，通常总是希望交流电压和交流电流时正弦波形（不含有谐波的情况下），正如电压为：()ωt U t U sin 2=式中 U ------电压有效值ω--------角频率f πω2=f ---------频率 (50HZ) 正弦电压施加在线性无源负载上如电阻、电容、电感上时，其电流的表达式为：()()ϕ-=ωt I t I sin 2I --------电流有效值φ--------相位角 电压和电流的关系从相位图上看如：（绿色为电压，红色为电流）电流相位角φ>0时，为电流滞后电压，负载呈现为感性（如电动机）电流相位角φ<0时，为电流滞后电压，负载呈现为容性（如无功补偿器）视在功率为： UI S = （KV A ）有功功率为：ϕcos UI P = (KW)无功功率为：ϕsin UI Q = （Kvar ）在正弦交流电路中，有功功率P 是用来做功的，是负载消耗掉的真正的功率。

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。

谐波治理与⽆功补偿应⽤案例谐波治理与⽆功补偿应⽤案例⼀、钢铁⾏业的应⽤河北某钢铁公司专业⽣产多品种的不锈钢榜、线型材，炼钢年设计产能30万吨，轧钢年设计产能45万吨，年产值逾60亿元。

公司职⼯1000余⼈，⼚区建筑⾯积6万多平⽅⽶。

⼆、电⽹状况及⽤电设备（1）1#变压器容量为16000KVA，变⽐为35KV/10KV，下带负载为2台7200KVA中频炉变和⼀台1800KVA加热炉变，中频炉运⾏产⽣的特征谐波以11、13次为主，滤波装置接⼊10KV母线。

（2）4#变压器容量为20000KVA，变⽐为35KV/10KV，主要负载为10KV母线侧2台8000KVA中频炉变和总功率为4200KW 直流轧机，滤波装置接⼊10KV母线。

三、投资效果分析1、总投资：本项⽬分2段实施，分别为1#变、4#变。

本案列仅讨论1#变，1#变谐波滤除及⽆功补偿装置总投资五⼗多万元。

2、谐波治理及⽆功补偿效果滤波装置投⼊后，系统10KV侧谐波电压畸变率由10.5%降到了3.85%，谐波电流畸变率也由10.20%降到了7.1%，各次谐波均在国标允许值以内。

系统功率因数也从0.827提升到了0.99，滤波装置投⼊后，系统消耗的总⽆功功率减少了4800Kvar。

3、节电效果（1）线路频率损后的节电设公司1#主变最⼤负荷全年耗电时间为3000⼩时(τ),线路电能损耗于传输电能⽐为0.03以δ表⽰.则,补偿后的全年节电量:△W L=S L*cosφ1*δ*τ*{1-[cosφ1/cosφ2]2}=0.8×16000×0.827×0.03×3000×[1-(0.827/0.99)]≈288000(kw·h)注:0.8为主变负荷率（2）补偿后变压器全年节电量:△W T=△P d*(S1/S2)2*τ*[1-(cosφ1/cosφ2)2]=240×{(0.8×16000)/16000}2×3000×0.30218≈140000(kw·h)式中P d为变压器短路损耗,为240KW（3）补偿投⼊后的全年总的节电效果:△W=△W L+△W T=288000+140000=428000(kw·h)= 428000x0.58元=24.8万元式中：电费按0.58元/度，负荷1年⼯作时间为3000⼩时（4）⼒率电费的节约:根据浙江地区的电费计价⽅式，⽤户全年应交纳的功率因数调整电费约为：（以当地供电局功率因数考核点为0.9计算，补偿前⽤户系统的功率因数为0.827,则功率因数罚款⼒率为+3.5%。

35kV供电系统无功补偿和谐波治理摘要：随着硅整流技术的不断改进，硅整流器和晶闸管越来越多地应用于各个行业。

包含半导体非线性元件的整流变压器是电力系统的主要谐波源。

整流和逆变器无功功率影响不大，但在运行过程中产生大量谐波，降低了电网的电能质量，给用户和其他用户带来了严重的危害。

必须根据电能质量的相关标准进行限制。

滤波装置有效滤除高次谐波并为电网提供容性无功功率。

关键词：35kV供电；供电系统；无功补偿；谐波治理1、前言随着中国电气化铁路建设的快速发展，给人们带来了极大的便利，但给配电网带来了严重的污染。

供电方式目前主要在中国使用。

配电网的三相电流是不对称的，负序电流很大。

此外，由于使用高速电力机车。

高速电力机车的负荷对电网影响很大，供电系统的电压波动和闪变现象严重。

此外，配电网将短路，开路，雷电过电压，电容器开关，变压器接线调整。

电网的电能质量会造成严重的干扰。

2、谐波和无功功率补偿的意义所说的谐波控制的过程就是指在谐波诞生的地方安装相应的滤波器来针对谐波进行一次过滤，进而吸收谐波产生的电流，特殊的滤波器设备可以有效滤除高次谐波。

同时，它为电网提供容性无功功率，实际应用的过程中这一功能将会起到巨大的作用，除了净化电源环境，降低视在电流和视在功率之外，还可以减少加热设备和输配电设备的谐波电流，并且可以直接节省有功功率。

消除谐波振动，延长电气设备的使用寿命;有效消除计算机保护，自动控制等敏感元件。

由于滤波器由电抗器和电容器的串联连接形成，因此在滤波过程中，可以将容性无功功率注入电网中以提高功率因数并满足电源部门规定的功率因数评估要求。

消除无功电流相当于增加配电设备的容量，减少线路损耗并补偿无功功率。

增加终端网络电压对于优化电源环境也非常重要。

SVC静态无功补偿装置主要用于补偿用户总线的无功功率，并通过不断调整其无功功率来实现。

电池的基本结构是串联两个反晶闸管。

反应堆。

晶闸管在电源电压的正半周期和负半周期之间交替。

主变电站动态无功补偿与谐波治理装置一、设备内容：在主变电站安装动态无功补偿与谐波治理装置（SVG方式），以进线无功功率及母线电压作为控制目标，动态跟踪电网电能质量变化，并根据变化情况动态调节无功输出，实现变电站在任意负荷下的高功率因数运行。

1、安装装置包括并联多重化式无功发生器（SVG）、SVG变压器柜，断路器开关柜，热管散热装置，工业空调等组成。

其中单套补偿容量3930 KVAR。

2、拆除原电容补偿设备，并更换进线电源电缆。

3、数量：4套。

4、本工程为交钥匙工程。

二、技术要求：1．环境条件环境温度：-10～ +40︒C相对湿度：日平均值不大于95%；月平均值不大于90%（25︒C）；有凝露发生海拔高度：≤1000m地震烈度：7度，设计基本地震加速度值为0.10g污秽等级：III级2．采用标准1）设备的制造、试验和验收除了满足本用户需求书的要求外，还应符合下列国家标准或相应的IEC标准：所有图纸符合ISO标准，所有尺寸和参数单位使用国际米制。

GB 3983.2-89 《高压并联电容器》；GB311.1-97 《高压输变电设备的绝缘配合》；GB 50227-95 《并联电容器装置设计规范》；DL/T 620-1997 《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》；DL/T 604-1996 《高压并联电容器装置订货技术条件》；DL 442－91 《高压并联电容器单台保护用熔断器订货技术条件》；DL/T672-1999 《变电所电压无功调节控制装置订货技术条件》GB11920-89 《电站电气部分集中控制装置通用技术条件》DL/T620 《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》G/T 12325-2003 《电能质量供电电压允许偏差》GB/T14549-1993 《电能质量公用电网谐波》GB 12326-2000 电能质量电压波动和闪变2）国家电力部门颁布的各项反事故措施、相关技术规范。

3）除非另作特殊规定，所有设备都必须满足最新版本的国标、电力系统行业及IEC标准，包括在投标时已生效的任何修改和补充。

电力科技35kV 变电站大容量谐波治理和无功补偿技术及装备张汉云（国网安徽省电力有限公司黄山市黄山区供电公司，安徽 黄山 245000）摘要：本文首先分析了谐波会导致的危害，然后分析谐波治理系统的构建和如何使用无功补偿技术。

通过研究帮助技术人员提升对35kV 变电站大容量谐波的治理水平，满足电网稳定的需要。

关键词：变电站；大容量谐波治理；无功补偿技术现代社会大量使用着电力，但是由于电力系统本身、用电设备等等，会加重电力系统的谐波污染，严重威胁系统运行的稳定性。

所以，需要采用合理的方式进行谐波的处理，保证电网系统的稳定。

1 谐波危害分析 1.1 容易造成线路短路 谐波的存在会影响线路的正常运行，尤其是导致一些重要的线路设备运行效率降低，不能做出正常的反应。

比如大容量谐波会影响断路器开关的正常工作，导致断路器的遮断能力会明显降低，造成电弧重燃，发生短路，在严重时甚至会引发断路器爆炸。

1.2 降低电路设备的工作效率 谐波的存在会让电网中的电气设备增加附加损耗，从而影响电力设备的运行效果。

例如电网的测量仪表、计量装置会在谐波的作用下出现误差，难以给出准确的计量结果，从而导致出现短路等故障的概率增加。

线路中的电容器、电缆等等都会因为谐波的作用出现过热的问题，以及导致电机出现机械振动，在局部过热比较严重以及机械振动剧烈时，就容易出现设备绝缘老化、变质的情况，在严重的时候，甚至直接造成设备损坏[1]。

同时，电网中的谐波电压和谐波电流并不会自然消除，在缺乏治理的情况下会逐渐在电网中累加，从而不断增加线路、设备的损耗，严重增加用电成本。

1.3 引发供电事故 从本质上讲，电网中的各种设备就是电网的谐波源，比如电容器、变压器、电缆、电动机等等，因为这些电气设备会根据电网的调控需求经常变动，就会产生串联或者并联的谐波振动。

如果电网设置过程中没有做好参数的配合，就容易在一定频率下出现明显的间谐振荡，导致过电压和过电流出现，影响电网的安全运行。

欢迎共阅一、概述：1、无功补偿的意义1、补偿无功功率可以增加电网中有功功率的比例常数2、减少发供、电设备的设计容量，减少投资，例如当功率因cosΦ=0.8增加到cos4=0.95时，装1Kvar电容器可节省设备容量0.52KV A；反之，增加0.52KV A；对原有设备而言，相当于增大了发、供电设备容量。

因此对新建、改建工程，应充分考虑无功补偿，便可以减少设计容量，从而减少投资。

?3、降低线损，由公式△P%=(1-为补偿前的功率因数则?c osΦ>cosΦ增加电网中有功功率的输送比例，所以功2、谐波治理的意义1、谐波的产生波，整流后是6脉动的，根据谐波理论分析，h=6N±1（N=1，2，3，4，…正整数）。

变频装置在额定运行时，产生的5次谐波对5%，13次低于2%。

在负荷较小时，虽然谐波11次及以上高次谐波虽然与低于7次的其阻抗相对较大，故对谐波电压含有率及低2、谐波的危害变频装置产生的谐波电流，对系统可产生较大的影响，它不仅会产生较大的发热损耗，而且会加速电气设备的绝缘老化，特别是对电缆、变压器运行、电机运行非常不利。

此外，产生谐波严重时，也会对自动控制系统和保护装置产生干扰，使其误动作，影响电网的正常安全运行。

此外，谐波也会对变电站和其它用户的无功补偿电容器产生严重的影响，使其不能投运，若投运可产生谐波放大，严重时将烧坏设备，这在以后运行时特别注意，变电站和用户不要投入无谐波抑制的电容器组。

二、某公司谐波治理及无功补偿方案1、某公司，使用变压器1250KW三台，负载是六脉中频炉，产生大量谐波注入电网，其他设备使用3150KV A变压器两台，主要是负载变频器，大功率电动机，同样产生谐波和需要无功功率补偿。

谐波治理及无功补偿采取分散、集中治理谐波方法，即在谐波源总负荷前端安装谐波治理设备，这样就治理整个电网的谐波，谐波治理及无功补偿效率高，投资少。

2、某公司，1250KV A变压器负载中频炉同时使用两台，谐波治理及无功补偿设备也采用两套。

一、概述：1、无功补偿的意义1、补偿无功功率可以增加电网中有功功率的比例常数2、减少发供、电设备的设计容量,减少投资,例如当功率因cosΦ=增加到cos4=时,装1Kvar电容器可节省设备容量；反之,增加；对原有设备而言,相当于增大了发、供电设备容量.因此对新建、改建工程,应充分考虑无功补偿,便可以减少设计容量,从而减少投资.3、降低线损,由公式△P%=1-cosΦ/cosΦX100%得出其中cosΦ为补偿后的功率因数,cosΦ为补偿前的功率因数则cosΦ>cosΦ,所以提高功率因数后,线损率也下降了.减少设计容量,减少投资,增加电网中有功功率的输送比例,以及降低线损都直接决定和影响着供电企业的经济效益,所以功率因数是考核经济效益的重要指标规划、实施无功补偿势在必行.2、谐波治理的意义1、谐波的产生近年来,电力电子装置应用日益广泛,但它们也是最严重、最突出的谐波源,在各种电力电子装置中,整流装置所占的比例最大.整流电路是一种将交流电能转换为直流电能的变换器.变频装置是一种前段将交流电能变换为直流能的变换器,它在生产过程中必然会产生较大的谐波,且功率因数达不到的要求.变频装置是三相桥式,整流后是6脉动的,根据谐波理论分析,它产生的特征谐波为5、7、11、13、17、19……次,表达方式为h=6N±1N=1,2,3,4,…正整数,特征谐波的电流与基波电流关系为：Ih =I1/h.变频装置在额定运行时,产生的5次谐波对基波含有率通常低于15%,7次低于8%,11次低于5%,13次低于2%.在负荷较小时,虽然谐波含有率较高,但实际向电网注入的谐波电流并不大,同时11次及以上高次谐波虽然与低于7次的谐波电流相比数值较小,但由于低压侧短路容量较小,其阻抗相对较大,故对谐波电压含有率及低压侧波形畸变率影响较大.所以11次以上谐波对电网影响不容忽视.2、谐波的危害变频装置产生的谐波电流,对系统可产生较大的影响,它不仅会产生较大的发热损耗,而且会加速电气设备的绝缘老化,特别是对电缆、变压器运行、电机运行非常不利.此外,产生谐波严重时,也会对自动控制系统和保护装置产生干扰,使其误动作,影响电网的正常安全运行.此外,谐波也会对变电站和其它用户的无功补偿电容器产生严重的影响,使其不能投运,若投运可产生谐波放大,严重时将烧坏设备,这在以后运行时特别注意,变电站和用户不要投入无谐波抑制的电容器组.二、某公司谐波治理及无功补偿方案1、某公司,使用变压器1250KW三台,负载是六脉中频炉,产生大量谐波注入电网,其他设备使用3150KVA变压器两台,主要是负载变频器,大功率电动机,同样产生谐波和需要无功功率补偿.谐波治理及无功补偿采取分散、集中治理谐波方法,即在谐波源总负荷前端安装谐波治理设备,这样就治理整个电网的谐波,谐波治理及无功补偿效率高,投资少.2、某公司,1250KVA变压器负载中频炉同时使用两台,谐波治理及无功补偿设备也采用两套.现场每台中频炉运行参数如下根据以往测试其他设备状况：输入功率：1250KW输入电压：660V功率因数：电压谐波畸变：15%左右具体需要现场实测.以实际测量为主.3、两台3150KVA变压器,负载形式较多,有变频器,电动机；根据通用电网数据,功率因数大约在左右,由于变频器使用较多,谐波畸变大约在10%左右.谐波治理及无功补偿形式,每台变压器3150KVA配一套谐波治理及无功补偿设备.实际情况测试后具体确定.三、谐波治理和无功补偿遵循标准国内外经验表明当电压波形畸变率在大于8%时对电子设备和运行中电气设备造成较大影响,大于10%时对其它用户电气设备有严重影响.在这种工况下,纯无功补偿电容器根本不能投运,对电缆、变压器等设备使用寿命有不良影响,产生大量的谐波电流会造成谐波发热损耗.因此,有必要加以治理.在进行设计低压滤波器时,通常应结合实际情况,给出具体的设计要求和谐波源及设备的运行资料.根据了解的负荷情况,我们拟采取在谐波治理的同时结合全厂的无功补偿需求,使谐波指标满足国标,同时实际功率因数达到左右.装置设计遵守的标准为满足国标规定的技术规范要求：1．GB12326-2000 “电能质量电压波动和闪变”2．GBH14549 “电能质量公用电网谐波”3．DLH599-1996 “城市低压配电网改造技术导则”“标称电压10V及以下交流电力系统用非自愈式并联电容器”综合治理后达到的性能参数满足国标规定要求1使得谐波源向系统注入电网的各次谐波电流符合国标要求,在负荷达到额定运行时,总畸变含量：U≤5%,In≤10%.N2无功补偿及滤波装置运行时不会对其它电气设备产生不良影响和干扰,设备自身安全可靠运行.3补偿后力率在左右,本次方案无具体指标要求,且不向系统倒送无功.4装置采用自动投切,跟踪负荷进行自动补偿,当负荷全停时,装置将自动全停.四、具体滤波和补偿方案的确定1滤波谐波和谐波电流的确定从一般交流供电的直流系统设计原理可知,它是通过三相桥式整流装置进行整流来获得直流电流的,三相桥式整流装置正常运行必然产生较大的谐波电流,且功率因数也达不到经验值在左右的要求,一般三相桥式整流设备在正常运行工况下,产生的谐波电流主要是5、7、11、13、17、19……次,它的主要特征谐波为h=6K±1,K正整数,产生的特征谐波电流与基波电流关系为：Ih=I1/h.考虑到控制器运行燃弧角或换向角的影响,装置负荷在额定负荷运行时,产生的5次谐波对基波含有率通常低于20％,7次低于14％,11次低于9％,13次低于7％.在负荷较小时,虽然谐波含有率较高,但实际向电网注入的谐波电流并不大,同时11次以上高次谐波虽然与低于7次以下的谐波电流相比数值较小,但由于低压侧短路容量较小,其阻抗相对较大,故对谐波电压含有率及低压侧波形畸变率影响较大,这是滤波器设计时的一个矛盾,直接影响到运行效果和设计成本.由此可知,其产生的谐波电流主要是5次谐波,7次相应次之,11、13次及以上相对较小,但考虑到11次以上高次谐波对电压畸变率的贡献影响,对11次也需加以限制,实际滤波支路将以5次为主,7次为辅,同时考虑11次以上的高通滤波.另外,还需防止对3次和其它谐波的放大影响,这在各支路设计通盘考虑.现场谐波源由三台400KW中频电源及其他一些小负载产生,预计产生谐波源总负荷1500KW,根据现场情况,采用集中治理谐波方法,即在谐波源总负荷前端安装谐波治理设备,这样就治理整个电网的谐波.五、原先补偿实例：1250KVA补偿装置投切前后母排上的各次谐波电压畸变率的统计数据如下表所示：表1 投切前后母线谐波电压统计值1）测试曲线图2 电压变化曲线图3 电流变化曲线图4 A相有功变化曲线图5 A相无功变化曲线图6 功率因数图7 电压总畸变率及主要谐波电压变化曲线％图8 总畸变电流及主要谐波电流变化曲线A 1)滤波装置投入前后电压、电流波形图9 滤波装置投入前电压、电流波形图10 滤波装置投入后电压、电流波形4测试结论滤波补偿装置投运,有效地滤除了大量的谐波电流,使主要的5、11次谐波电流由212.3A、69.3A降低为59.8 A、42.3A,注入系统的谐波电流已控制在国标允许范围内.滤波补偿装置的投入,谐波电压畸变得到了很大的改善,605炼胶变低压侧的电压波形总畸变率由未投时的%,降低到%；606炼胶变低压侧的电压波形总畸变率由未投时的%,降低到%.各次谐波电压含有率也在标准规定范围内.可见,滤波装置的投运效果非常显着.滤波补偿装置投入后,功率因数也得到了很好的补偿,605炼胶变低压侧的功率因数从提高到左右,606炼胶变低压侧的功率因数从提高到左右,运行经济效益十分可观.滤波补偿装置投入后,低压侧母排的电压提高了6～10V,负荷电流减少了600～800A.经调试投运后,滤波补偿装置稳定可靠,可长期投入运行.上表实测值来源于福建省电力试验研究院电能质量测试报告,根据上表考虑值就是实际运行时允许流入滤波支路中的额定谐波电流,在短时内允许有倍的过电流.也就是我们设计的高效滤波支路可将此谐波电流90%以上谐波消除.实际考虑各支路相互影响后,应根据一定的经验数据进行设计.。

无功补偿和谐波治理基本原理和方法无功补偿和谐波治理是电力系统中的重要技术手段，对保障电力系统的稳定运行和优化电能质量具有重要作用。

本文将就无功补偿和谐波治理的基本原理和方法进行阐述。

一、无功补偿的基本原理和方法无功补偿是指通过在电力系统中加入一定的无功功率，以调节系统功率因数，提高电力系统的功率因数或者改善电力负载的无功状态，从而减小无功功率的损耗和电力负荷的无功波动。

无功补偿可以分为静态无功补偿和动态无功补偿两种形式。

静态无功补偿一般采用的是电容器或者电感器进行补偿。

当电力系统中存在较多的感性负载时，会导致系统的功率因数较低，造成无功功率的浪费。

此时可以通过并联连接电容器，来产生与感性负载相抵消的电感负载，从而提高整个系统的功率因数。

同样的，当电力系统中存在较多的容性负载时，可以通过串联连接电感器进行补偿。

动态无功补偿主要采用的是无功定子励磁方式，即在电力系统中加入特定的功率电子器件和控制策略，通过动态调节电力系统的功率因数，实现无功功率的补偿和优化。

常用的动态无功补偿设备有STATCOM（静态同步补偿器）、SVC（静态无功补偿装置）和SVG（静态无功发生器）等。

二、谐波治理的基本原理和方法谐波是指电力系统中频率是整数倍关系的波动，一般表现为电压和电流的波形畸变。

谐波问题会对电力系统的安全稳定运行产生不良影响，并且会给电力设备带来电力损耗、发热和振动等问题。

谐波治理的基本原理是通过采取一定的措施，减小电力系统中谐波的水平，提高电能质量和设备的可靠性。

常见的谐波治理方法包括滤波、变压器设计、谐波抑制器和谐波发生器等。

滤波器的作用是通过选择性地吸收特定频率的谐波，以减小谐波的水平，保证电力系统的正常运行。

根据电力系统中谐波的特点，滤波器可以分为谐波电流滤波器和谐波电压滤波器。

变压器设计也是一种常见的谐波治理方法。

通过在变压器中加入一定的谐波制约器件和调整变压器参数，可以减小电力系统中谐波的水平。

此外，还可以通过调整电力系统的耦合方式和变压器的接线方式，来降低谐波水平。