机场电力系统谐波治理与节能分析
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谐波治理方案谐波治理是指在电力系统运行中,由于不同原因产生的谐波问题,采取相应的措施来减少或消除谐波对系统的不利影响的过程。
谐波治理方案主要包括以下几个方面的措施。
首先,通过合理设计和选择电力设备来降低谐波的产生。
这包括采用低谐波电力设备,如低谐波变压器、低谐波电动机等,减少谐波的产生。
另外,合理布置电力设备和线路,减少谐波的传播和扩散,也能有效降低谐波对系统的影响。
其次,通过谐波滤波器来减少谐波的传播和扩散。
谐波滤波器是一种根据电力系统谐波特性设计的滤波装置,能够选择性地滤除特定频率的谐波电流或电压。
通过在电网中安装谐波滤波器,可以将谐波回路短路,减少谐波的扩散和传播,从而降低谐波对系统的影响。
第三,通过合理运行和维护电力系统来降低谐波的产生和传播。
包括合理控制发电机和负载的运行状态,避免发电机失稳和谐波过载等问题。
同时,定期检查和维护电力设备和线路,及时发现和处理引起谐波的故障,也能有效减少谐波的产生和传播。
最后,通过谐波监测和分析来及时发现谐波问题,并采取相应的措施加以治理。
谐波监测可以通过安装谐波检测仪或用相关的测试仪器进行,对电力系统中的电流、电压进行实时监测和记录,分析得到的数据,找出谐波的来源和传播路径,为谐波治理提供依据。
在监测和分析的基础上,可以采取相应的谐波治理措施,比如调整电力设备的运行参数,安装谐波滤波器等,来消除或减少谐波的影响。
综上所述,谐波治理方案包括合理设计和选择电力设备、安装谐波滤波器、合理运行和维护电力系统、谐波监测和分析等多个方面的措施。
只有综合采取这些措施,才能有效地减少和消除谐波对电力系统的影响,确保电力系统的安全稳定运行。
谐波,这个新鲜的电力系统名词,在当今的电力行业中,已广为“传播”,几乎在电力行业工作,以及与电力行业有直接关系的人,都对这个名词不陌生,尤其是用电大户单位,谈之色变,一是“谐波”直接影响了工厂的正常工作,由于谐波的存在,工厂的负荷上不去,即便上去了,无功也特高,而传统的“无功补偿”又不能凑效。
而是即便无功补偿达到了要求,但谐波含量超标,管理部门不答应,自身的电费多交了不说,还讨不了好。
那么,是否拿“谐波”的肆虐就没有办法了,不!“办法总比问题多”,上海坤友电气有限公司集多年治理“谐波”的经验,针对不同的工况,总结了几种解决问题的方法,公布如下,与各位同仁共勉。
首先,我们讨论谐波的产生原因:近年来,电力网中非线性负载的逐渐增加是全世界共同的趋势,如变频驱动或晶闸管整流直流驱动设备、计算机、重要负载所用的不间断电源(UPS)、节能荧光灯系统等,这些非线性负载导致电网污染,电力品质下降,引起供、用电设备故障,甚至引发严重火灾事故等。
电力污染及电力品质恶化主要表现在以下方面:电压波动、浪涌冲击、谐波、三相不平衡等。
其次,我们讨论谐波的危害:电源污染会对用电设备造成严重危害,主要有:增加输、供和用电设备的额外附加损耗,使设备的温度过热,降低设备的利用率和经济效益:谐波电流使输电线路的电能损耗增加。
当注入电网的谐波频率位于在网络谐振点附近的谐振区内时,对输电线路和电力电缆线路会造成绝缘击穿。
干扰通讯设备、计算机系统等电子设备的正常工作,造成数据丢失或死机。
影响无线电发射系统、雷达系统、核磁共振等设备的工作性能,造成噪声干扰和图像紊乱。
引起电气自动装置误动作,甚至发生严重事故。
使电气设备过热,振动和噪声加大,加速绝缘老化,使用寿命缩短,甚至发生故障或烧毁。
造成灯光亮度的波动(闪变),影响工作效益。
导致供电系统功率损耗增加。
谐波与电力系统中基波叠加,造成波形的畸变,畸变的程度取决于谐波电流的频率和幅值。
非线性负载产生陡峭的脉冲型电流,而不是平滑的正弦波电流,这种脉冲中的谐波电流引起电网电压畸变,形成谐波分量,进而导致与电网相联的其它负载产生更多的谐波电流。
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。
电力谐波治理的几种方法
随着现代化程度的不断提高,电力谐波问题日益突出,给电力系统的安全稳定运行带来了极大的威胁。
为此,电力谐波治理成为了电力系统建设和运行中必不可少的一项工作。
电力谐波的治理主要有以下几种方法:
1. 滤波器法
采用电力滤波器对电力谐波进行滤波处理,以减小其对电力系统的干扰。
常见的电力滤波器包括L-C滤波器、谐振滤波器和有源滤波器等。
滤波器法具有费用低、性能稳定等优点,适用于小功率电器的电力谐波治理。
2. 变压器法
采用特殊结构的变压器进行电力谐波治理,包括隔离变压器、耦合变压器等。
变压器法可以有效地降低电力谐波对电力系统的影响,但需要投入较大的资金,适用于大功率电器的电力谐波治理。
3. 电容器法
通过电容器的串联或并联方式,对电力谐波进行电容滤波处理。
电容器法具有构造简单、成本低等优点,适用于小功率电器的电力谐波治理。
4. 谐波抑制器法
采用谐波抑制器对电力谐波进行抑制处理。
常见的谐波抑制器包括谐波电流抑制器、谐波电压抑制器等。
谐波抑制器法具有能够有效抑制电力谐波、无需改变电路结构等优点,适用于各类电器的电力谐
波治理。
在电力谐波治理中,需要综合考虑电力系统的实际情况和治理成本,选择合适的治理方法,并采取科学有效的措施加以实施,以确保电力系统的安全稳定运行。
电力电子中的谐波问题如何解决?在当今的电力系统中,电力电子技术的广泛应用带来了诸多便利和效率提升,但同时也引发了一个不容忽视的问题——谐波。
谐波的存在不仅会影响电力设备的正常运行,还可能导致电能质量下降,增加能耗,甚至危及整个电力系统的安全稳定。
那么,如何有效地解决电力电子中的谐波问题呢?要解决谐波问题,首先我们得明白谐波是怎么产生的。
电力电子设备在工作时,由于其非线性的特性,会使得电流和电压的波形发生畸变,从而产生谐波。
比如常见的整流器、逆变器、变频器等,它们在将交流电转换为直流电或者改变交流电的频率和电压时,就容易引入谐波。
既然知道了谐波的来源,那我们就可以有针对性地采取措施来减少谐波的产生。
一种常见的方法是优化电力电子设备的设计。
通过改进电路结构、采用更先进的控制策略以及选择合适的电力电子器件,可以在源头上降低谐波的含量。
例如,在整流电路中,采用多脉冲整流技术,如 12 脉冲、18 脉冲甚至更高脉冲数的整流,可以显著减少谐波的产生。
另外,增加滤波装置也是解决谐波问题的重要手段。
滤波装置可以分为无源滤波器和有源滤波器两大类。
无源滤波器通常由电感、电容和电阻等元件组成,通过谐振原理对特定频率的谐波进行吸收和抑制。
这种滤波器结构简单、成本较低,但存在滤波效果受系统参数影响较大、可能与系统发生谐振等缺点。
相比之下,有源滤波器则具有更好的滤波性能和适应性。
它能够实时检测电网中的谐波电流,并产生与之大小相等、方向相反的补偿电流,从而有效地消除谐波。
有源滤波器虽然性能优越,但成本相对较高,在一些对电能质量要求极高的场合应用较为广泛。
除了在设备端采取措施,合理的系统规划和运行管理也有助于减轻谐波的影响。
在电力系统的设计阶段,就应该充分考虑谐波的问题,合理分配负载,避免谐波源集中在某一区域。
同时,加强对电力设备的运行监测,及时发现和处理谐波超标问题,也是保障系统稳定运行的重要环节。
此外,提高电力用户的谐波意识也非常重要。
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。
电力系统谐波的危害及其常用抑制方法电力系统中的谐波是指频率为基波频率的整数倍的电压和电流成分,它们在电力系统中的存在会引起一系列的问题和危害。
下面将详细介绍电力系统谐波的危害及其常用抑制方法。
一、谐波的危害1.电压失真:谐波的存在会使电压波形发生畸变,进而导致电压的失真,使电力设备无法正常运行。
电压失真还会对电力设备造成较大的冲击和损害,缩短设备的寿命。
2.系统能效下降:谐波会导致电力系统中电流的失真,由于谐波电流引起的额外功耗,使得系统能效下降。
这会导致电力设备的能耗增加,降低整个系统的效率。
4.电磁兼容性问题:谐波信号会干扰电力系统周围的其他电子设备,导致电磁兼容性问题。
这会对邻近的电子设备造成干扰,影响设备的正常运行。
5.高频谐波产生的热问题:高频谐波会导致电力设备产生过多的热量,进而引起绝缘材料的老化和烧损,甚至造成火灾。
这对电力系统的安全性构成严重威胁。
二、谐波抑制的常用方法1.变压器和电机的设计优化:在变压器和电机的设计中考虑谐波的影响,通过选择合适的材料和结构,减小谐波对设备的影响。
例如,在电机设计中,可以增加骨架的厚度或配置合适的磁路副将谐波分向其他通道。
2.滤波器的应用:安装合适的滤波器可以有效地抑制谐波。
滤波器可以通过改变电源电路的阻抗特性,将谐波电流引向滤波器,从而减小谐波的水平。
4.负载侧的谐波抑制:对于谐波敏感的设备,可以在负载侧采取一些措施来抑制谐波。
例如,使用谐波阻抗装置或磁性隔离器等。
5.教育和培训:提高电力系统从业人员对谐波问题的认识和理解,增强其对谐波抑制方法的应用能力,能够及时发现和解决谐波问题。
总之,谐波对电力系统的危害不容忽视。
为了保证电力系统的正常运行和设备的安全性,需要采取有效的措施来抑制谐波。
以上所提到的方法是目前常用的谐波抑制方法,但需要根据具体情况选择合适的方法。
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!。
电力系统中的谐波治理电力系统中的谐波是指频率为基波频率的整数倍的电压或电流的波动。
它们可能是由非线性负载引起的,如电脑、UPS、LED照明、变频器、电动机等。
谐波不仅会影响电力系统的稳定性和电能质量,还会给设备带来潜在的损害。
因此,对电力系统中的谐波进行治理至关重要。
在进行谐波治理之前,需要先了解谐波的特性。
谐波的主要特性包括:频率、振幅、相位、波形和谐波总畸变率(THD)。
其中,THD是指总谐波含量与基波电压或电流的比值。
THD越高,电能质量越差,设备受到的影响也越大。
治理谐波的方法主要包括:被动治理和主动治理。
被动治理是通过安装谐波滤波器等被动元件来限制谐波传播,从而达到治理的目的。
主动治理则是通过控制非线性负载,减少谐波的产生。
被动治理不仅可以减少谐波对电网的影响,还能够提高设备的寿命和可靠性。
但是,被动治理有其局限性,比如无法处理谐波产生的根本问题。
主动治理则可以从根本上解决谐波产生的问题,但成本较高,需要配备高度控制的设备。
被动治理中最常见的方法是安装滤波器,如谐波停波器、谐波抑制器等。
谐波停波器是一种被动电子设备,它可以用来过滤电路中的谐波。
谐波停波器主要由电感、电容和电阻等元件组成,其作用是消除电路中的高频噪声。
谐波抑制器是一种被动元件,它可以消除电力系统中谐波对设备的影响。
谐波抑制器主要由电感、电容和电阻等元件组成。
主动治理主要有以下几个方面:调整电脑、LED照明、UPS等非线性负载的工作状态;使用有源滤波器和多电平变频器等技术;使用LCL型滤波器等,从而控制谐波的产生和分布。
调整非线性负载的工作状态,可以减少谐波的产生,从而降低谐波的总畸变率。
有源滤波器可以根据实际需要自动选择不同的滤波器参数,从而达到滤波的目的。
多电平变频器可以产生多种不同频率的电压,从而控制谐波的产生和分布。
LCL型滤波器则可以限制谐波的传播,从而提高电能质量和设备的寿命。
在电力系统中,谐波治理需要遵循以下几个原则:首先,应尽可能采取前端控制措施,控制接入电网的非线性负载;其次,应优先考虑被动治理措施,如安装谐波滤波器等;最后,如果被动治理无法满足要求,应考虑采用主动治理措施。
电力系统谐波的危害和治理【摘要】随着电力电子装置的应用日益广泛,电网中的谐波污染也日益严重,已经引起了相关部门的关注,为了整个供电系统的供电质量,必须对谐波进行有效的检测和治理。
【关键词】电力电子技术谐波治理【正文】随着我国工业化进程的迅猛发展,电网装机容量不断加大,电网中电力电子元件的使用也越来越多,致使大量的谐波电流注入电网,造成正弦波畸变,电能质量下降,不但对电力系统的一些重要设备产生重大影响,对广大用户也产生了严重危害。
了解谐波产生的机理,研究和清除供配电系统中的高次谐波,对改于供电质量、确保电力系统安全、经济运行都有着十分重要的意义。
一何为谐波二谐波的危害1.对供配电线路的危害(1)影响线路的稳定运行供配电系统中的电力线路与电力变压器一般采用电磁式继电器、感应式继电器或晶体管继电器予以检测保护,使得在故障情况下保证线路与设备的安全。
但由于电磁式继电器与感应式继电器对10%以下含量高达40%时又导致继电保护误动作,因而在谐波影响下不能全面有效地起到保护作用。
晶体管继电器虽然具有许多优点,但由于采用了整流取样电路,容易受谐波影响,产生误动或拒动。
这样,谐波将严重威胁供配电系统的稳定与安全运行。
(2)影响电网的质量电力系统中的谐波能使电网的电压与电流波形发生畸变。
如民用配电系统中的中性线,由于荧光灯、调光灯、计算机等负载,会产生大量的奇次谐波,其中3次谐波的含量较多,可达40%;三相配电线路中,相线上的3的整数倍谐波在中性线上会叠加,使中性线的电流值可能超过相线上的电流。
另外,相同频率的谐波电压与谐波电流要产生同次谐波的有功功率与无功功率,从而降低电网电压,浪费电网的容量。
2.对电力设备的危害(1)对电力电容器的危害当电网存在谐波时,投入电容器后其端电压增大,通过电容器的电流增加得更大,使电容器损耗功率增加。
对于膜纸复合介质电容器,虽然允许有谐波时的损耗功率为无谐波时损耗功率的1.38倍;对于全膜电容器允许有谐波时的损耗功率为无谐波时的1.43倍,但如果谐波含量较高,超出电容器允许条件,就会使电容器过电流和过负荷,损耗功率超过上述值,使电容器异常发热,在电场和温度的作用下绝缘介质会加速老化。
谐波的危害与治引言随着现代科技的发展,谐波问题在各个领域中日益突出。
谐波是指在电力系统或电子设备中,在基频上产生的频率是基频的整数倍的特殊电压或电流成分。
尽管谐波本身并不造成太大的危害,但长期存在的谐波问题会导致设备的过载、故障、减寿等问题,甚至可能对人体健康产生负面影响。
因此,对谐波进行合理治理和控制是至关重要的。
本文将探讨谐波的危害以及治理范本。
一、谐波的危害1.设备故障和过载在电力系统中存在谐波电流时,会导致设备的过载和故障。
谐波电流会加大设备的电流负荷,使得设备运行在额定负荷以上,从而加速设备的老化过程,减少设备的使用寿命。
并且,谐波电流还会产生额外的热量,进一步加剧设备的过载,从而引发设备的故障。
2.能源浪费和降效谐波电流会导致能源的浪费。
谐波电流在电力系统中流动时,由于产生压降、损耗等现象,会导致能源的损失。
此外,谐波电流在设备内部的传导和流动过程中也会产生额外的功耗,进一步降低了设备的效率。
3.电网负面影响谐波电流会对电网产生负面影响。
大量的谐波电流会导致电网的电压和电流波形失真,进而影响电网的稳定运行。
在严重的情况下,甚至会导致电网的故障和瘫痪。
4.对人体健康的危害谐波电流还可能对人体健康产生负面影响。
长时间暴露在高谐波电压或电流环境中,可能导致头痛、失眠、神经衰弱等症状。
并且,据研究表明,长期暴露在谐波电流环境中,还可能增加患癌症、心脏病等疾病的风险。
二、谐波治理的范本1.谐波源控制谐波问题的治理首先要从源头入手,减少谐波电流的产生。
可以采取以下措施来控制谐波源:(1)对发电设备进行合理规划和设计,降低发电设备的谐波产生;(2)采用高质量的电力电子设备和组件,降低设备本身产生的谐波;(3)合理设计电力系统的连接和布线,降低谐波电流的传播和影响范围。
2.谐波抑制装置的应用谐波抑制装置是指一种专门用于抑制谐波现象的设备。
通过安装谐波抑制装置,可以有效地降低谐波电流的水平,减小谐波的影响。
电力系统中的谐波分析及消除方法摘要:本文针对电力系统中普遍存在的谐波问题进行了分析研究,首先概述了谐波的危害,然后介绍了三种谐波检测的方法,最后从改造谐波源的角度提出了几种谐波抑制方法。
关键词:电力谐波检测治理0 引言目前,谐波与电磁干扰、功率因数降低被列为电力系统的三大公害,因而了解谐波产生的机理,研究和清除供配电系统中的高次谐波,对改于供电质量、确保电力系统安全、经济运行都有着十分重要的意义。
1 电力系统谐波危害1.1 谐波会使公用电网中的电力设备产生附加的损耗,降低了发电、输电及用电设备的效率。
大量三次谐波流过中线会使线路过热,严重的甚至可能引发火灾。
1.2 谐波会影响电气设备的正常工作,使电机产生机械振动和噪声等故障,变压器局部严重过热,电容器、电缆等设备过热,绝缘部分老化、变质,设备寿命缩减,直至最终损坏。
1.3 谐波会引起电网谐振,可能将谐波电流放大几倍甚至数十倍,会对系统构成重大威胁,特别是对电容器和与之串联的电抗器,电网谐振常会使之烧毁。
1.4 谐波会导致继电保护和自动装置误动作,造成不必要的供电中断和损失。
1.5 谐波会使电气测量仪表计量不准确,产生计量误差,给供电部门或电力用户带来直接的经济损失。
1.6 谐波会对设备附近的通信系统产生干扰,轻则产生噪声,降低通信质量;重则导致信息丢失,使通信系统无法正常工作。
1.7 谐波会干扰计算机系统等电子设备的正常工作,造成数据丢失或死机。
1.8 谐波会影响无线电发射系统、雷达系统、核磁共振等设备的工作性能,造成噪声干扰和图像紊乱。
2 谐波检测方法2.1 模拟电路消除谐波的方法很多,即有主动型,又有被动型;既有无源的,也有有源的,还有混合型的,目前较为先进的是采用有源电力滤波器。
但由于其检测环节多采用模拟电路,因而造价较高,且由于模拟带通滤波器对频率和温度的变化非常敏感,故使其基波幅值误差很难控制在10%以内,严重影响了有源滤波器的控制性能。
电力系统谐波及滤波技术 页脚内容1 电力系统谐波治理的基本方法分析
来源:电源在线 发布时间:2007-12-240:00:00 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,线电压与相电压之比比:1要小得多,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。
一、电力系统中谐波的来源 电力系统中的谐波来自电气设备,也就是说来自发电设备和用电设备。由于发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失真的正弦波。目前我国应用的发电机有两大类:隐极机和凸极机。隐极机多用于汽轮发电机,凸极机多用于水轮发电机。 电力系统谐波及滤波技术
页脚内容2 对于谐波分量而言,隐极机优于凸极机,但随着科技进步,可控硅、IGBT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,由于电机的磁饱和,会使电压的三次谐波明显增加。同样在变压器的电源
侧电压超过额定电压10%以上时,也会使二次侧电压的三次谐波明显增加。由于电网电压偏移在±7%以下,所以发电、变电设备产生的谐波分量都比较小,比国家的考核标准低的多,因此发电、变电设备不是影响电网电压波形方面质量的主要矛盾。
机场电力系统谐波治理与节能分析
【关键词】谐波;危害;附加损耗;节能
0.绪论
随着现代化机场大量采用变频调速设备、新型led、节能荧光灯、ups 不间断电源、电力电子设备(大型电子屏幕、计算机、办公设备和通信设备)以及可控硅调光设备(灯光站助航灯)等等,谐波等电能质量问题非常突出,严重影响机场的用电安全。
航站楼电力设备运行中产生的问题和故障,通常都是由于电网电气参数波动或瞬间干扰所引起,如:电压波动、浪涌冲击、谐波、三相不平衡、功率因数过低、缺相运行等。
这些非线性负载产生的大量谐波导致电网污染,使航站楼电力品质下降,引起用电设备运行故障。
为避免由于电气故障而造成航班延误所导致的重大不良影响和高额成本,进行机场电力系统谐波治理与节能分析工作是非常必要的。
1.机场电力系统谐波的主要来源
1.1照明系统(荧光灯、led灯和金属卤化物灯等)
在商业和民用建筑中大量使用荧光灯、电子镇流器和led 节能灯等单相谐波源负载会产生大量的三次谐波,极易引起中性线电流过大。
三次和3n 次谐波会在中性线上叠加,使系统的中性线电流增加,增加了中性线电缆的发热量,严重时会发生火灾。
1.2变频调速设备(空调、泵)
三相变频类用电设备工作模式基本都是六脉动变流器整定,因此
产生典型的6n±1(5、7 次)谐波电流。
1.3 ups电源
ups 主要由整流电路、逆变电路、控制电路、充电电路、电池组、旁路系统组成。
常用的整流电路有三相全桥六脉冲整流电路和六相全桥十二脉冲整流电路等。
相控整流技术的优点在于结构简单控制技术成熟,但由于交流输入功率因数低,产生大量的谐波电流,会对电网产生较大的污染。
1.4跑道助航灯
机场跑道助航灯主要谐波次数为3/5/7/9/11/13等,总电流畸变率较高,会影响助航灯的供电安全和可靠性。
1.5汽车充电站(规划)
电动汽车充电站属于典型谐波源负载,会产生大量谐波注入公用电网,影响电网电能质量水平,为确保电能质量和电力系统的安全、经济运行,新项目工程设计阶段一般都会采取相应措施抑制谐波。
1.6其它负载(牵引站)
首都机场作为重要的交通枢纽,拥有众多与其相配套设施,如:轨道交通、货运公司、海关安检等,作为其重要的供配电系统的一部分,某些特殊的设备会对整个供配电系统产生较大的影响。
如:轨交牵引站。
由于机车沿轨移动用电,其产生的危害性远比其它任何谐波源设备更为严重、更为广泛。
因此,对电气化轨交牵引站的电能质量进行全面的监测分析,以提出消除或减少对电网的影响,具有非常重要的现实意义。
2.谐波的产生原理及对机场带来的危害
2.1谐波产生的基本原理
电力系统中,谐波产生的原因是由非线性负载所致。
当电流流经非线性负载时,与所加的电压不呈线性变化关系,就形成非正弦电流,即电路中有谐波产生;同时由于电力电子元器件的非线性特性,电力系统的某些设备如功率转换器比较大的背离正弦曲线波形。
这些曲线波形用傅立叶分析原理,能够把非正弦曲线信号分解成基本部分和它的倍数,也就是基波和几次谐波。
2.2谐波产生带来的危害
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。
对于带有启动用的镇流器和提高功率因数用的电容器的荧光灯及汞
灯来说,会因为在一定参数的配合下,形成某次谐波频率下的谐振,使镇流器或电容器因过热而损坏。
对于采用晶闸管的变速装置,谐波可能使晶闸管误动作,或使控制回路误触发。
谐波危害总结如下:电能的生产、传输和利用的效率降低,使电气设备过热、产生振动和噪声,并使绝缘老化,使用寿命缩短,甚至发生故障或烧毁。
谐波可引起电力系统局部并联谐振或串联谐振,使谐波含量放大,造成电容器等设备烧毁。
谐波还会引起继电保护和自动装置误动作,使电能计量出现混乱。
对于电力系统外部,谐波对通信设备和电子设备会产生严重干扰。
尤其对于机场这样重要的公共设施,一旦发生谐波危害造成关键设备停机,就会造成很
大的损失。
3.某机场配电系统电力变压器谐波检测与分析
为了避免谐波对设备运行带来的危害,对某机场配电室变压器典型工况运行下进行了测试,测试情况如下:
典型变压器谐波测试图
典型变频器电流谐波测试图
据图可看出,变压器的电压谐波总体含量及幅值相对较小,而变频器所含电流谐波含量则普遍较大,电流谐波含量很丰富。
经过分析,在机场电力系统中,电压谐波一般不会超标,其畸变范围较小,基本上只有电流谐波超标。
4.消除和抑制谐波的技术方案
目前常用的谐波治理的方法有无源滤波和有源滤波,下面就两种方法的优缺点进行对比分析。
表1 动态有源滤波和无源滤波方案比较
通过对谐波影响较为严重的配电变压器系统及产生较大谐波含量的设备进行深入的测试,找出谐波源发生的位置,在此基础上制定相应的谐波治理技术方案。
5.谐波治理与节能
5.1谐波产生的设备能耗
谐波不仅仅带来的是对电网及用电设备的危害,同时也会对网中的设备的能耗也会大大的提高,主要通过肌肤效应表现出来。
本文列举出谐波附加损耗的计算方法见表2(奥地利george j,
wakileh博士的计算基础上由解放军理工大学汪彦良等四位导师补充完成)。
以变压器为例分析:变压器损耗分为:铜耗、铁耗、介质损耗、杂散损耗等。
其铁耗又分为磁滞损耗和涡流损耗。
不管分类如何复杂,按性质分只有两类:基本损耗和谐波损耗。
实际上,对于电缆、电机、电容器等各类电力设备,它们的损耗均是由基波损耗和谐波损耗构成,只是附加倍数不同而已。
主要电力设备的谐波附加损耗倍数如表2所示。
表2 主要电力设备的谐波附加损耗倍数公式表
从上表中可以看出,各种谐波损失和谐波的次数有一定的比例关系。
附加能量损耗和谐波次数n的比例关系分别为n0.5,n,n2等。
据公式可知,谐波次数越高对于节能影响越大。
所以,高次谐波虽然含量较少,但必须给予充分的重视。
5.2谐波治理的节能潜力
从日常对机场电力系统运行情况的分析来看,机场一般一个变压器由构成的电力运行系统平均基波损耗在3%左右。
根据谐波损耗总计算公式,若只考虑其变压器损耗和线路损耗的降低情况,计算出谐波损耗是基波损耗的k倍,而k值在实际过程中往往大于1.5,因此谐波治理带来的线损和变损的节电率就在4.5%以上。
6.结论
为确保机场用电系统运行安全可靠,应对谐波影响较为严重的配电变压器系统及产生较大谐波含量的设备进行深入的测试,找出谐
波源发生的位置,在此基础上制定相应的谐波治理技术方案。
谐波治理在对机场电力系统提供安全及可靠保障的同时,还可大大的降低机场供电系统的电能消耗。
[科]
【参考文献】
[1]汪彦良,岳智顺等.谐波附加损耗及其降损节能分析[j].电气技术,2009(2):15-19.。