無功補(bǔ)償和諧波治理基本原理和方法

Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,Click to edit Master title style,無功補(bǔ)償和諧波治理,基本原理和方法,授課人：王自偉,鶴煤集團(tuán)供電處,無功補(bǔ)償（濾波）,1、什么是功率、功率因數(shù),2、提高功率因數(shù)的意義,3、無功補(bǔ)償?shù)幕驹砗头椒?4、無功補(bǔ)償在系統(tǒng)中的作用,5、無功補(bǔ)償設(shè)備的種類,一 無功補(bǔ)償基礎(chǔ)知識(shí),無功補(bǔ)償（濾波）,1、諧波的含義,2、諧波的產(chǎn)生,3、諧波的危害,4、諧波治理的必要性,5、諧波治理的方法,二 諧波治理（濾波）,無功補(bǔ)償基礎(chǔ)知識(shí),1,、功率、功率因數(shù),在電網(wǎng)中，功率分為有功功率、無功功率和視在功率。交流電網(wǎng)中，由于有阻抗和電抗（感抗和容抗）的同時(shí)存在，所以電源輸送到電器的電功率并不完全做功。因?yàn)椋渲杏幸徊糠蛛姽β剩姼泻碗娙菟鶅?chǔ)的電能）仍能回輸?shù)诫娋W(wǎng)，因此，凡實(shí)際為電器（電阻性質(zhì)）所吸收的電功率叫有功功率。電感和電容所儲(chǔ)的電能仍能回輸?shù)诫娋W(wǎng)，這部分功率在電源與電抗之間進(jìn)行交換，交換而不消耗，稱為無功功率。,無功補(bǔ)償基礎(chǔ)知識(shí),當(dāng)電網(wǎng)電壓為正弦波形，并且電壓和電流同相位時(shí)，電阻性電氣設(shè)備從電網(wǎng)吸收的功率,P,等于電壓,U,和電流,I,的乘積，即：,P,=,U×I,電阻性電氣設(shè)備包括白熾燈、電熱器等。,電動(dòng)機(jī)和變壓器運(yùn)行時(shí)需要建立磁場，這部分能量不能轉(zhuǎn)化為有功功率，因此稱之為無功率,Q,。此時(shí)電流滯后電壓一個(gè)角度,。,在選擇變配電設(shè)備時(shí)應(yīng)按視在功率,S,，即有功功率和無功功率的幾何和：,無功功率的傳輸加重電網(wǎng)的負(fù)擔(dān),使電網(wǎng)損耗增加,因此需要對(duì)其進(jìn)行就近和就地補(bǔ)償。,并聯(lián)電容器可以補(bǔ)償或平衡電氣設(shè)備的感性無功功率。當(dāng)容性無功功率,Qc,等于感性無功功率,QL,時(shí),電網(wǎng)只傳輸有功功率,P,。,無功補(bǔ)償基礎(chǔ)知識(shí),無功補(bǔ)償基礎(chǔ)知識(shí),在交流電網(wǎng)中，如負(fù)載是純電阻，電壓和電流是同相位，那么電壓和電流的乘積就是有功功率，但在有電感或電容的電路中，電壓和電流有著相位差，所以電壓和電流的乘積并不是負(fù)載電路實(shí)際吸收的電功率，而是表面上的數(shù)值，叫做視在功率，用字母,S,表示。通常視在功率的單位用千伏安，用字母,kVA,表示。,有功功率與視在功率的比值就是功率因數(shù)，用,COS,表示，它是沒有單位的。,(%),無功補(bǔ)償基礎(chǔ)知識(shí),功率因數(shù),有功功率出力在設(shè)備容量中所占的比重。,功率三角形,Q S,P,節(jié)電：,電阻絲、加熱、發(fā)光裝置,電動(dòng)機(jī)、變壓器等,電容器、電纜等,電網(wǎng)基,本元件,電阻性質(zhì)的電器,電感性質(zhì)的電器,電容性質(zhì)的電器,無功補(bǔ)償基礎(chǔ)知識(shí),2,、提高功率因數(shù)的意義：,在一定的有功功率下，當(dāng)用戶的,cos,比較小，視在功率比較大，為了滿足用電的需要，供電線路和變壓器的容量需要大，這樣，增加了供電投資、降低設(shè)備利用率，也增加線路網(wǎng)損。負(fù)載的功率因數(shù)過低，供電設(shè)備的容量不能充分利用，在一定的電壓下向負(fù)載輸送一定的有功功率時(shí)，通過輸電線路的電流增大，導(dǎo)線電阻的能量損耗和導(dǎo)線阻抗會(huì)造成電壓降。所以，功率因數(shù)是電力系統(tǒng)中的一個(gè)重要指標(biāo)。,無功補(bǔ)償基礎(chǔ)知識(shí),根據(jù)全,國,國用電,規(guī),規(guī)定，,在,在電網(wǎng),高,高峰負(fù),荷,荷時(shí)，,用,用戶的,功,功率因,數(shù),數(shù)應(yīng)達(dá),到,到的標(biāo),準(zhǔn),準(zhǔn)：高,壓,壓用電,的,的工業(yè),用,用戶和,高,高壓用,電,電裝有,帶,帶負(fù)荷,調(diào),調(diào)整電,壓,壓裝置,的,的電力,用,用戶，,功,功率因,數(shù),數(shù)為,0.9,以上，,其,其它用,戶,戶，,100kVA,及以上,電,電力用,戶,戶和大,中,中型電,力,力排灌,站,站，功,率,率因數(shù),為,為,0.85,以上；,農(nóng),農(nóng)業(yè)用,電,電功率,因,因數(shù)為,0.80,以上。,凡,凡功率,因,因數(shù)達(dá),不,不到上,述,述規(guī)定,的,的用戶,，,，供電,部,部門會(huì),在,在其用,戶,戶使用,電,電費(fèi)的,基,基礎(chǔ)上,，,，按一,定,定比例,對(duì),對(duì)其進(jìn),行,行罰款,。,。所以,，,，需要,提,提高用,戶,戶的功,率,率因數(shù),，,，必須,進(jìn),進(jìn)行無,功,功補(bǔ)償,。,。,無功補(bǔ),償,償基礎(chǔ),知,知識(shí),3,、無功,補(bǔ),補(bǔ)償?shù)?原,原理和,方,方法,把具有,容,容性功,率,率負(fù)荷,的,的裝置,與,與感性,功,功率負(fù),荷,荷，并,聯(lián),聯(lián)接在,同,同一電,路,路；當(dāng),容,容性負(fù),載,載釋放,能,能量時(shí),，,，感性,負(fù),負(fù)荷吸,收,收能量,；,；而當(dāng),感,感性負(fù),荷,荷釋放,能,能量時(shí),，,，容性,負(fù),負(fù)荷卻,在,在吸收,能,能量；,能,能量在,兩,兩種負(fù),荷,荷之間,交,交換。,這樣，,感,感性負(fù),荷,荷所吸,收,收的無,功,功功率,，,，可以,從,從容性,負(fù),負(fù)荷輸,出,出的無,功,功功率,中,中得到,補(bǔ),補(bǔ)償，,這,這就是,無,無功功,率,率補(bǔ)償,的,的基本,。,。,無功補(bǔ),償,償基礎(chǔ),知,知識(shí),無功補(bǔ),償,償基礎(chǔ),知,知識(shí),電力系,統(tǒng),統(tǒng)中網(wǎng),絡(luò),絡(luò)元件,的,的阻抗,主,主要是,感,感性的,，,，需要,容,容性無,功,功來補(bǔ),償,償感性,無,無功。,將電容,并,并入,RL,電路之,后,后，電,路,路如圖,（,（,a,）所示,。,。該電,路,路電流,方,方程為,由圖（,b,）的向,量,量圖可,知,知，并,聯(lián),聯(lián)電容,后,后,U,與,I,的相位,差,差變小,了,了，即,供,供電回,路,路的功,率,率因數(shù),提,提高了,。,。此時(shí),供,供電電,流,流的相,位,位滯后,于,于電壓,，,，這種,情,情況稱,為,為欠補(bǔ),償,償。,若電容,C,的容量,過,過大，,使,使得供,電,電電流,的,的相位,超,超前于,電,電壓，,這,這種情,況,況稱為,過,過補(bǔ)償,。,。其向,量,量圖如,（,（,c,）所示,。,。通常,不,不希望,出,出現(xiàn)過,補(bǔ),補(bǔ)償?shù)?情,情況，,因,因?yàn)檫@,樣,樣會(huì)：,（,1,）引起,變,變壓器,二,二次側(cè),電,電壓的,升,升高,（,2,）容性,無,無功功,率,率在電,力,力線路,上,上傳輸,同,同樣會(huì),增,增加電,能,能損耗,（,3,）如果,供,供電線,路,路電壓,因,因而升,高,高，還,會(huì),會(huì)增大,電,電容器,本,本身的,功,功率損,耗,耗，使,溫,溫升增,大,大，影,響,響電容,器,器使用,壽,壽命。,無功補(bǔ),償,償基礎(chǔ),知,知識(shí),系統(tǒng),P+jQ,負(fù)載,-jQ,C,無功補(bǔ)償原理圖,P,L,+jQ,L,功率平,衡,衡：,0,.,1,cos,0,:,),(,cos,),(,1,=,=,=,=,-,=,=,-,+,=,-,+,=,+,-,Q,P,P,Q,Q,P,Q,tg,Q,Q,Q,P,P,Q,Q,j,P,jQ,jQ,P,jQ,P,L,C,L,C,L,L,C,L,L,C,L,L,時(shí),當(dāng),cos,=,無功補(bǔ),償,償基礎(chǔ),知,知識(shí),4,、無功,補(bǔ),補(bǔ)償在,系,系統(tǒng)中,的,的作用,：,：,補(bǔ)償無,功,功功率,，,，提高,功,功率因,數(shù),數(shù),增加電,網(wǎng),網(wǎng)的傳,輸,輸能力,，,，提高,設(shè),設(shè)備利,用,用率,降低線,路,路損失,和,和變壓,器,器有功,損,損失,減少設(shè),備,備容量,改善電,壓,壓質(zhì)量,無功補(bǔ),償,償基礎(chǔ),知,知識(shí),5,、無功,補(bǔ),補(bǔ)償裝,置,置的種,類,類：,分組投,切,切型變,電,電站無,功,功自動(dòng),補(bǔ),補(bǔ)償設(shè),備,備,調(diào)壓調(diào),容,容型變,電,電站無,功,功自動(dòng),補(bǔ),補(bǔ)償設(shè),備,備,高壓靜,止,止無功,補(bǔ),補(bǔ)償設(shè),備,備（,SVC,）,靜止無,功,功發(fā)生,器,器,(SVG),柱上高,、,、低壓,無,無功自,動(dòng),動(dòng)補(bǔ)償,設(shè),設(shè)備,無功補(bǔ),償,償基礎(chǔ),知,知識(shí),分組投,切,切型變,電,電站無,功,功自動(dòng),補(bǔ),補(bǔ)償設(shè),備,備：,1,、組成,結(jié),結(jié)構(gòu)：,控,控制單,元,元、真,空,空接觸,器,器、干,式,式鐵心,電,電抗器,、,、高壓,并,并聯(lián)電,容,容器、,放,放電線,圈,圈、避,雷,雷器、,噴,噴逐式,熔,熔斷器,、,、隔離,刀,刀閘等,。,。,2,、工作,原,原理：,設(shè),設(shè)備控,制,制單元,根,根據(jù)變,電,電站,PTCT,采集的,電,電壓和,電,電流，,經(jīng),經(jīng)過控,制,制運(yùn)算,處,處理，,由,由微機(jī),控,控制器,發(fā),發(fā)出投,或,或切的,指,指令，,控,控制真,空,空接觸,器,器的分,合,合，從,而,而實(shí)現(xiàn),對(duì),對(duì)電容,器,器組的,等,等容或,不,不等容,投,投切。,無功補(bǔ),償,償基礎(chǔ),知,知識(shí),3,、產(chǎn)品,特,特點(diǎn)：,實(shí)時(shí)跟,蹤,蹤、動(dòng),態(tài),態(tài)補(bǔ)償,編碼投,切,切、分,級(jí),級(jí)補(bǔ)償,控制方,式,式靈活,真空接,觸,觸器投,切,切電容,器,器,智能監(jiān),控,控,無功補(bǔ),償,償基礎(chǔ),知,知識(shí),4,、工作,原,原理圖,5,、安裝,方,方式：,戶內(nèi)柜,式,式,戶,戶外,箱,箱變式,無功補(bǔ),償,償基礎(chǔ),知,知識(shí),無功補(bǔ),償,償基礎(chǔ),知,知識(shí),調(diào)壓調(diào),容,容型變,電,電站無,功,功自動(dòng),補(bǔ),補(bǔ)償設(shè),備,備：,SVQR,無功自,動(dòng),動(dòng)補(bǔ)償,裝,裝置與,傳,傳統(tǒng)的,其,其它補(bǔ),償,償裝置,相,相比，,它,它不是,靠,靠改變,電,電容值,C,來補(bǔ)償,無,無功，,而,而是利,用,用電容,器,器組在,無,無功補(bǔ),償,償中輸,出,出的無功和,其,其端電,壓,壓的平,方,方成正,比,比的原,理,理來實(shí)現(xiàn)無,功,功補(bǔ)償?shù)?，,，即：,雖然在整,套,套裝置中,只,只采用了,一,一組固定,容,容量的電,容,容器組，在補(bǔ)償過,程,程中，其,電,電容器的,電,電容值也,是,是恒定不,變,變的，但輸出無,功,功能隨其,端,端電壓的,改,改變而變,化,化。,無功補(bǔ)償,基,基礎(chǔ)知識(shí),主要組成,結(jié),結(jié)構(gòu),該裝置主,要,要由斷路,器,器（,QF,）、有載調(diào)壓,器,器（,T,）、電容器組,（,（,C,）、電抗,器,器（,L,）以及控制裝置組成。,無功補(bǔ)償,基,基礎(chǔ)知識(shí),由圖可以,看,看出，調(diào),壓,壓器串聯(lián),在,在斷路器,和,和電容器,組,組之間，,其,其輸入端,通,通過斷路,器,器與母線,相,相連，輸,出,出端直接,接,接在固定,電,電容器組,上,上。當(dāng)該,設(shè),設(shè)備的控,制,制裝置通,過,過采集到,的,的各種信,息,息實(shí)時(shí)計(jì),算,算出電網(wǎng),的,的無功缺,額,額之后，,根,根據(jù)設(shè)定,的,的控制策,略,略，將自,動(dòng),動(dòng)控制有,載,載調(diào)壓器,的,的輸出電,壓,壓，此時(shí),，,，電容器,組,組兩端的,電,電壓也將,同,同時(shí)發(fā)生,變,變化。雖,然,然電容器,組,組的電容,值,值恒定，,但,但電容器,組,組輸出的,無,無功功率,還,還是能隨,施,施加的電,壓,壓不同而,變,變化。如,果,果調(diào)壓器,選,選用九檔,的,的有載分,接,接開關(guān)，,即,即可實(shí)現(xiàn),9,級(jí)或更多,級(jí),級(jí)的精細(xì),無,無功自動(dòng),補(bǔ),補(bǔ)償，滿,足,足變電站,或,或線路的,無,無功需求,。,。,工作過程,無功補(bǔ)償,基,基礎(chǔ)知識(shí),假設(shè)某變,電,電站,10kV,母線上最,大,大無功缺,額,額為,2000kvar,，若采用,2000kVA,、,0-40%,、,9,檔的調(diào)壓,器,器，再配,一,一組容量,2000kvar,的電容器,組,組。即可,將,將,2000kvar,的容量分,9,級(jí)在,36,100%,的容量范,圍,圍內(nèi)進(jìn)行,無,無功自動(dòng),補(bǔ),補(bǔ)償。根,據(jù),據(jù)公式,（,（,為,為,最,最大無功,補(bǔ),補(bǔ)償容量,，,，,U,為調(diào)壓器,的,的輸出電,壓,壓），可,以,以計(jì)算，,當(dāng),當(dāng)調(diào)壓器,輸,輸出不同,電,電壓時(shí)，,電,電容器組,輸,輸出的無,功,功補(bǔ)償容,量,量分別為,：,：,舉例說明,無功補(bǔ)償,基,基礎(chǔ)知識(shí),高壓靜止,無,無功補(bǔ)償,設(shè),設(shè)備（,SVC,）,工作原,理,理,是通過控,制,制晶閘管,的,的導(dǎo)通角,和,和導(dǎo)通時(shí),間,間，以控,制,制流過電,抗,抗器電流,的,的大小和,相,相位，實(shí),現(xiàn),現(xiàn)感性無,功,功的連續(xù),可,可調(diào)，從,而,而實(shí)現(xiàn)容,性,性無功的,動(dòng),動(dòng)態(tài)補(bǔ)償,。,。,無功補(bǔ)償,基,基礎(chǔ)知識(shí),類型,晶閘管控,制,制電抗器,(TCR)+,固定電容,器,器組（,FC,）,晶閘管控,制,制變壓器,(TCT)+,固定電容,器,器組（,FC,）,磁控電抗,器,器,(MCR)+,固定電容,器,器組（,FC,）,應(yīng)用領(lǐng),域,域,為電弧爐,、,、軋機(jī)、,感,感應(yīng)爐、,電,電力機(jī)車,、,、提升機(jī),、,、風(fēng)力發(fā),電,電等,無功補(bǔ)償,基,基礎(chǔ)知識(shí),靜止無功,發(fā),發(fā)生器,(SVG),工作原理,將電壓源,型,型逆變器,，,，經(jīng)過電,抗,抗器并聯(lián),在,在電網(wǎng)上,。,。電壓源,型,型逆變器,包,包含直流,電,電容和逆,變,變橋兩個(gè),部,部分，其,中,中逆變橋,由,由可關(guān)斷,的,的半導(dǎo)體,器,器件,IGBT,組成。,工作中，,通,通過調(diào)節(jié),逆,逆變橋中,IGBT,器件的開,關(guān),關(guān)，可以,控,控制直流,逆,逆變到交,流,流的電壓,的,的幅值和,相,相位，因,此,此，整個(gè),裝,裝置相當(dāng),于,于一個(gè)調(diào),相,相電源。,通,通過檢測,系,系統(tǒng)中所,需,需的無功,，,，可以快,速,速發(fā)出大,小,小相等、,相,相位相反,的,的無功，,實(shí),實(shí)現(xiàn)無功,的,的就地平,衡,衡，保持,系,系統(tǒng)實(shí)事,高,高高率因,數(shù),數(shù)運(yùn)行。,無功補(bǔ)償,基,基礎(chǔ)知識(shí),原理圖,將系統(tǒng)看,作,作一個(gè)電,壓,壓源，,SVG,可以看作,一,一個(gè)可控,電,電壓源，,連,連接電抗,器,器或者可,以,以等效成,一,一個(gè)線形,阻,阻抗元件,。,。,無功補(bǔ)償,基,基礎(chǔ)知識(shí),SVG,的三種運(yùn),行,行模式,諧波治理,（,（濾波）,基,基礎(chǔ)知識(shí),：,：,1、諧波,的,的含義：,供電系統(tǒng),諧,諧波的定,義,義是：對(duì),周,周期性非正弦電,量,量進(jìn)行傅立,葉,葉級(jí)數(shù)分,解,解，除了,得,得到與電,網(wǎng),網(wǎng)基波頻,率,率相同的,分,分量，還,得,得到一系,列,列大于電,網(wǎng),網(wǎng)基波頻,率,率的分量,，,，這部分,電,電量稱為,諧,諧波。諧,波,波頻率與,基,基波頻率,的,的比值（n=fn/f1）,稱,稱為諧,波,波次數(shù)。,電力系統(tǒng),中,中有非線,性,性負(fù)載時(shí),，,，即使電,源,源都以工,頻,頻50HZ供電，,當(dāng),當(dāng)工頻電,壓,壓或電流,作,作用于非,線,線性負(fù)載,時(shí),時(shí)，就會(huì),產(chǎn),產(chǎn)生不同,于,于工頻的,其,其它頻率,的,的正弦電,壓,壓或電流,，,，這些不,同,同于工頻,頻,頻率的正,弦,弦電壓或,電,電流，用,富,富氏級(jí)數(shù),展,展開，就,是,是人們稱,的,的電力諧,波,波。,諧波治理,（,（濾波）,基,基礎(chǔ)知識(shí),：,：,2、諧波,的,的產(chǎn)生：,在理想的,干,干凈供電,系,系統(tǒng)中，,電,電流和電,壓,壓都是正,弦,弦波的。,在,在只含線,性,性元件(,電,電阻、電,感,感及電容)的簡單,電,電路里，,流,流過的電,流,流與施加,的,的電壓成,正,正比，流,過,過的電流,就,就是正弦,波,波。,在實(shí)際的,供,供電系統(tǒng),中,中，由于,有,有非線性,負(fù),負(fù)荷的存,在,在，當(dāng)電,流,流流過與,所,所加電壓,不,不呈線性,關(guān),關(guān)系的負(fù),荷,荷時(shí)，就,形,形成非正,弦,弦電流。,諧波治理,（,（濾波）,基,基礎(chǔ)知識(shí),：,：,任何周期,性,性波形均,可,可分解為,一,一個(gè)基頻,正,正弦波加,上,上許多諧,波,波頻率的,正,正弦波。,諧,諧波頻率,是,是基頻的,整,整倍數(shù)，,例,例如基波,頻,頻率為50Hz，,二,二次諧波,為,為100Hz，三,次,次諧波則,為,為150Hz。因,此,此，畸變,的,的電流波,形,形可能有,二,二次諧波,、,、三次諧,波,波直,到,到第三十,次,次諧波組,成,成。,諧波治理,（,（濾波）,基,基礎(chǔ)知識(shí),：,：,產(chǎn)生諧波,的,的設(shè)備類,型,型,所有的非,線,線性負(fù)荷,，,，都能產(chǎn),生,生諧波電,流,流。產(chǎn)生,諧,諧波的設(shè),備,備類型有,：,：開關(guān)模,式,式電源(SMPS)、電子,熒,熒光燈鎮(zhèn),流,流器、調(diào),速,速傳動(dòng)裝,置,置、不間,斷,斷電源(UPS),、,、磁性鐵,芯,芯設(shè)備（,變,變壓器、,電,電機(jī)等）,及,及家用電,器,器（如電,視,視機(jī)）等,。,。,諧波治理,（,（濾波）,基,基礎(chǔ)知識(shí),：,：,各種整流,設(shè),設(shè)備、交,直,直流換流,設(shè),設(shè)備和電,子,子電壓調(diào),整,整設(shè)備，,電,電熔煉設(shè),備,備、電化,學(xué),學(xué)設(shè)備、,礦,礦井起重,設(shè),設(shè)備、露,天,天采掘設(shè),備,備、電氣,機(jī),機(jī)車等，,還,還有種類,繁,繁多的照,明,明器具、,娛,娛樂設(shè)施,和,和家用電,器,器等 。,諧波治理,（,（濾波）,基,基礎(chǔ)知識(shí),：,：,隨著電力,電,電子技術(shù),的,的發(fā)展，,各,各類電力,電,電子設(shè)備,，,，如變頻,器,器等在企,業(yè),業(yè)的應(yīng)用,越,越來越廣,泛,泛，大大,提,提高了企,業(yè),業(yè)的生產(chǎn),效,效率，但,變,變頻器工,作,作時(shí)會(huì)產(chǎn),生,生大量的,諧,諧波電流,，,，諧波電,流,流在電網(wǎng),阻,阻抗上產(chǎn),生,生壓降，,會(huì),會(huì)使電壓,波,波形也變,成,成非正弦,。,。,諧波治理,（,（濾波）,基,基礎(chǔ)知識(shí),：,：,這樣，連,接,接在同一,點(diǎn),點(diǎn)的其它,設(shè),設(shè)備上，,就,就會(huì)被施,加,加了含有,諧,諧波成分,的,的非正弦,電,電壓，致,使,使一些敏,感,感設(shè)備無,法,法正常工,作,作。目前,，,，諧波問,題,題已經(jīng)受,到,到全世界,的,的廣泛重,視,視，解決,諧,諧波問題,已,已經(jīng)迫在,眉,眉睫。,諧波治理,（,（濾波）,基,基礎(chǔ)知識(shí),：,：,3、諧波,的,的危害：,主要表現(xiàn),在,在以下幾,個(gè),個(gè)方面：,諧波使企,業(yè),業(yè)電網(wǎng)中,的,的設(shè)備產(chǎn),生,生附加諧,波,波損耗，,降,降低電網(wǎng),、,、輸電及,用,用電設(shè)備,的,的使用效,率,率，增加,電,電網(wǎng)線損,。,。在三相,四,四線制系,統(tǒng),統(tǒng)中，零,線,線會(huì)由于,流,流過大量,的,的3次及,其,其倍數(shù)次,諧,諧波電流,，,，造成零,線,線過熱。,諧波治理,（,（濾波）,基,基礎(chǔ)知識(shí),：,：,諧波會(huì)產(chǎn),生,生額外的,熱,熱效應(yīng)從,而,而引起用,電,電設(shè)備發(fā),熱,熱，使絕,緣,緣老化，,降,降低設(shè)備,的,的使用壽,命,命。,如果電網(wǎng),中,中裝有補(bǔ),償,償電容器,，,，諧波容,易,易使電網(wǎng),與,與補(bǔ)償電,容,容器之間,發(fā),發(fā)生并聯(lián),諧,諧振或是,串,串聯(lián)諧振,，,，使諧波,電,電流放大,幾,幾倍甚至,數(shù),數(shù)十倍，,造,造成過電,流,流，引起,電,電容器和,與,與之相連,的,的電抗器,、,、電阻器,的,的損壞。,諧波治理,（,（濾波）,基,基礎(chǔ)知識(shí),：,：,諧波會(huì)引,起,起企業(yè)中,一,一些敏感,的,的自動(dòng)化,設(shè),設(shè)備誤動(dòng),作,作，同時(shí),也,也會(huì)導(dǎo)致,電,電氣測量,儀,儀表計(jì)量,不,不準(zhǔn)確。,諧波會(huì)對(duì),附,附近系統(tǒng),的,的信號(hào)傳,輸,輸產(chǎn)生干,擾,擾，輕者,引,引入噪聲,，,，重者導(dǎo),致,致信號(hào)丟,失,失，使系,統(tǒng),統(tǒng)無法正,常,常工作。,諧波治理,（,（濾波）,基,基礎(chǔ)知識(shí),：,：,諧波電流,對(duì),對(duì)電氣設(shè),備,備的危害,1）諧波,對(duì),對(duì)供電變,壓,壓器的影,響,響,諧波對(duì)供,電,電變壓器,的,的影響主,要,要是產(chǎn)生,附,附加損耗,，,，溫升增,加,加，出力,下,下降，影,響,響絕緣壽,命,命。,2）諧波,對(duì),對(duì)旋轉(zhuǎn)電,機(jī),機(jī)的影響,諧波對(duì)旋,轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)電機(jī)的,主,主要影響,是,是產(chǎn)生附,加,加損耗，,其,其次產(chǎn)生,機(jī),機(jī)械振動(dòng),，,，噪聲和,諧,諧波過電,壓,壓。,諧波治理,（,（濾波）,基,基礎(chǔ)知識(shí),：,：,3）諧波,對(duì),對(duì)電纜及,并,并聯(lián)電容,器,器的影響,，,，當(dāng)產(chǎn)生,諧,諧波放大,時(shí),時(shí)，并聯(lián),電,電容器，,將,將因過電,流,流及過電,壓,壓而損壞,，,，嚴(yán)重時(shí),將,將危及整,個(gè),個(gè)供電系,統(tǒng),統(tǒng)的安全,運(yùn),運(yùn)行。,4）諧波,對(duì),對(duì)變流裝,置,置的影響,交流電壓,畸,畸變可能,引,引起不可,逆,逆變流設(shè),備,備控制角,的,的時(shí)間間,隔,隔不等，,并,并通過正,反,反饋而放,大,大系統(tǒng)的,電,電壓畸變,，,，使變流,器,器工作不,穩(wěn),穩(wěn)定，而,對(duì),對(duì)逆變器,則,則可能發(fā),生,生換流失,敗,敗而無法,工,工作，甚,至,至損壞變,流,流設(shè)備。,諧波治理,（,（濾波）,基,基礎(chǔ)知識(shí),：,：,5）諧波,對(duì),對(duì)通信產(chǎn),生,生干擾，,使,使電度計(jì),量,量產(chǎn)生誤,差,差。,6）諧波,對(duì),對(duì)繼電保,護(hù),護(hù)自動(dòng)裝,置,置和計(jì)算,機(jī),機(jī)等也將,產(chǎn),產(chǎn)生不良,影,影響。,由以上分,析,析可以看,出,出，變流,設(shè),設(shè)備產(chǎn)生,的,的大量諧,波,波電流和,無,無功沖擊,會(huì),會(huì)對(duì)用戶,本,本身及電,網(wǎng),網(wǎng)用電設(shè),備,備造成較,嚴(yán),嚴(yán)重的電,壓,壓波動(dòng)和,諧,諧波污染,。,。這不僅,帶,帶來運(yùn)行,隱,隱患，威,脅,脅電網(wǎng)的,安,安全穩(wěn)定,運(yùn),運(yùn)行，還,會(huì),會(huì)給其他,電,電氣設(shè)備,的,的運(yùn)行帶,來,來不利影,響,響。,諧波治理,（,（濾波）,基,基礎(chǔ)知識(shí),：,：,4、諧波,治,治理的必,要,要性：,以上危害,，,，在有些,企,企業(yè)中表,現(xiàn),現(xiàn)的比較,突,突出，而,在,在一些企,業(yè),業(yè)中表現(xiàn),的,的不是很,明,明顯，然,而,而諧波危,害,害的隱患,依,依然存在,。,。特別是,在,在一些自,動(dòng),動(dòng)化程度,較,較高的行,業(yè),業(yè)，如果,諧,諧波含量,超,超標(biāo)，會(huì),對(duì),對(duì)系統(tǒng)運(yùn),行,行的穩(wěn)定,性,性造成極,大,大的威脅,，,，一旦表,現(xiàn),現(xiàn)出來，,必,必然造成,巨,巨大的損,失,失。因此,，,，進(jìn)行諧,波,波治理，,非,非常重要,。,。,諧波治理,（,（濾波）,基,基礎(chǔ)知識(shí),：,：,首先，它,可,可以提高,企,企業(yè)設(shè)備,的,的供電質(zhì),量,量，提高,設(shè),設(shè)備運(yùn)行,的,的可靠性,，,，減少因,設(shè),設(shè)備誤動(dòng),作,作而造成,的,的經(jīng)濟(jì)損,失,失；,其次，可,以,以減少諧,波,波電流在,輸,輸配電線,路,路上產(chǎn)生,的,的損耗，,同,同時(shí)降低,用,用電設(shè)備,發(fā),發(fā)熱，減,少,少絕緣老,化,化，從而,提,提高設(shè)備,的,的使用壽,命,命，減少,設(shè),設(shè)備的維,護(hù),護(hù)費(fèi)用；,諧波治理,（,（濾波）,基,基礎(chǔ)知識(shí),：,：,第三，諧,波,波治理能,夠,夠減少電,網(wǎng),網(wǎng)中補(bǔ)償,電,電容器的,諧,諧振機(jī)率,，,，同時(shí)，,減,減少諧波,對(duì),對(duì)系統(tǒng)信,號(hào),號(hào)傳輸?shù)?影,影響，增,加,加系統(tǒng)的,可,可靠性；,第四，可,以,以減少諧,波,波對(duì)公共,電,電網(wǎng)的污,染,染。,諧波治理,（,（濾波）,基,基礎(chǔ)知識(shí),：,：,5、諧波,治,治理方法,：,：,（1）無,源,源濾波器,濾,濾波：,采用電力,濾,濾波裝置,，,，就近吸,收,收諧波源,所,所產(chǎn)生的,諧,諧波電流,，,，是抑制,諧,諧波污染,的,的有效措,施,施。,由電力電,容,容器、電,抗,抗器和電,阻,阻器，適,當(dāng),當(dāng)組合而,組,組成的無,源,源濾波裝,置,置，進(jìn)行,濾,濾波，這,種,種方法稱,為,為無源濾,波,波。,工作原理,如,如下圖所,示,示：,諧波治理,（,（濾波）,基,基礎(chǔ)知識(shí),：,：,諧波治理,（,（濾波）,基,基礎(chǔ)知識(shí),：,：,無源濾波,器,器對(duì)某一,頻,頻率的諧,波,波呈低阻,抗,抗，與電,網(wǎng),網(wǎng)阻抗形,成,成分流的,關(guān),關(guān)系，使,大,大部分該,頻,頻率的諧,波,波流入濾,波,波器。,由于無源,濾,濾波器具,有,有投資少,、,、效率高,、,、結(jié)構(gòu)簡,單,單、運(yùn)行,可,可靠及維,護(hù),護(hù)方便等,優(yōu),優(yōu)點(diǎn)，因,此,此無源濾,波,波器是目,前,前廣泛采,用,用的抑制,諧,諧波及無,功,功補(bǔ)償?shù)?主,主要手段,。,。,諧波治理,（,（濾波）,基,基礎(chǔ)知識(shí),：,：,由于無源,濾,濾波器是,通,通過在系,統(tǒng),統(tǒng)中，為,諧,諧波提供,一,一條并聯(lián),低,低阻抗的,通,通道，以,起,起到濾波,作,作用，其,濾,濾波特性,，,，是由系,統(tǒng),統(tǒng)和濾波,器,器的阻抗,比,比所決定,的,的，因而,存,存在以下,缺,缺點(diǎn)：,濾波特性,受,受系統(tǒng)參,數(shù),數(shù)的影響,較,較大；,諧波治理,（,（濾波）,基,基礎(chǔ)知識(shí),：,：,只能消除,特,特定的幾,次,次諧波，,而,而對(duì)某些,次,次諧波會(huì),產(chǎn),產(chǎn)生放大,作,作用；,濾波的要,求,求和同時(shí),需,需要的無,功,功補(bǔ)償、,調(diào),調(diào)壓要求,，,，有時(shí)難,以,以協(xié)調(diào)；,諧波電流,增,增大時(shí)，,濾,濾波器負(fù),擔(dān),擔(dān)隨之加,重,重，可能,造,造成濾波,器,器過載；,有效材料,消,消耗多，,體,體積大。,諧波治理,（,（濾波）,基,基礎(chǔ)知識(shí),：,：,（2）有,源,源濾波器,濾,濾波：,由于無源,濾,濾波器具,有,有以上缺,點(diǎn),點(diǎn)，隨著,電,電力電子,技,技術(shù)的不,斷,斷發(fā)展，,人,人們將濾,波,波研究方,向,向逐步轉(zhuǎn),向,向有源濾,波,波器。與,無,無源濾波,器,器相比，,有,有源電力,濾,濾波器具,有,有高度可,控,控性和快,速,速響應(yīng)性,，,，不僅能,補(bǔ),補(bǔ)償各次,諧,諧波，還,可,可抑制閃,變,變、補(bǔ)償,無,無功，有,一,一機(jī)多功,能,能的特點(diǎn),，,，其具體,特,特點(diǎn)如下,：,：,諧波治理,（,（濾波）,基,基礎(chǔ)知識(shí),：,：,濾波特性,不,不受系統(tǒng),阻,阻抗的影,響,響，可消,除,除與系統(tǒng),阻,阻抗發(fā)生,諧,諧振的危,險(xiǎn),險(xiǎn)；,具有自適,應(yīng),應(yīng)功能，,可,可自動(dòng)跟,蹤,蹤補(bǔ)償變,化,化著的諧,波,波。,盡管有源,電,電力濾波,器,器有著無,源,源濾波器,所,所不具備,的,的巨大技,術(shù),術(shù)優(yōu)勢，,但,但目前要,想,想在電力,系,系統(tǒng)中完,全,全取代無,源,源濾波器,還,還不太現(xiàn),實(shí),實(shí)。這是,因,因?yàn)榕c無,源,源濾波器,相,相比較，,有,有源電力,濾,濾波器的,成,成本較高,、,、可靠性,比,比較低，,這,這一點(diǎn)是,限,限制其推,廣,廣使用的,關(guān),關(guān)鍵。,諧波治理,（,（濾波）,基,基礎(chǔ)知識(shí),：,：,有,源,源,電,電,力,力,濾,濾,波,波,器,器,工,工,作,作,原,原,理,理,如,如,下,下,圖,圖,所,所,示,示,：,：,諧,波,波,治,治,理,理,（,（,濾,濾,波,波,）,）,基,基,礎(chǔ),礎(chǔ),知,知,識(shí),識(shí),：,：,通,過,過,檢,檢,測,測,被,被,補(bǔ),補(bǔ),償,償,對(duì),對(duì),象,象,的,的,電,電,流,流,瞬,瞬,時(shí),時(shí),值,值,，,，,經(jīng),經(jīng),指,指,令,令,電,電,流,流,運(yùn),運(yùn),算,算,電,電,路,路,得,得,出,出,諧,諧,波,波,補(bǔ),補(bǔ),償,償,電,電,流,流,的,的,指,指,令,令,信,信,號(hào),號(hào),，,，,控,控,制,制,變,變,流,流,器,器,產(chǎn),產(chǎn),生,生,所,所,需,需,要,要,的,的,補(bǔ),補(bǔ),償,償,電,電,流,流,。,。,補(bǔ),補(bǔ),償,償,電,電,流,流,與,與,負(fù),負(fù),載,載,電,電,流,流,中,中,要,要,補(bǔ),補(bǔ),償,償,的,的,諧,諧,波,波,成,成,份,份,及,及,無,無,功,功,電,電,流,流,相,相,抵,抵,消,消,，,，,最,最,終,終,獲,獲,得,得,期,期,望,望,的,的,電,電,源,源,電,電,流,流,。,。,其,補(bǔ),補(bǔ),償,償,諧,諧,波,波,的,的,等,等,效,效,電,電,路,路,圖,圖,如,如,下,下,圖,圖,所,所,示,示,：,：,諧,波,波,治,治,理,理,（,（,濾,濾,波,波,）,）,基,基,礎(chǔ),礎(chǔ),知,知,識(shí),識(shí),：,：,諧,波,波,治,治,理,理,（,（,濾,濾,波,波,）,）,基,基,礎(chǔ),礎(chǔ),知,知,識(shí),識(shí),：,：,從,圖,圖,中,中,可,可,以,以,得,得,到,到,，,，,電,電,網(wǎng),網(wǎng),側(cè),側(cè),的,的,諧,諧,波,波,電,電,流,流,可,可,以,以,寫,寫,為,為,：,：,只,要,要,控,控,制,制,有,有,源,源,電,電,力,力,濾,濾,波,波,器,器,的,的,輸,輸,出,出,電,電,流,流,，,，,使,使,其,其,滿,滿,足,足,，,，,即,即,可,可,使,使,電,電,網(wǎng),網(wǎng),側(cè),側(cè),的,的,諧,諧,波,波,電,電,流,流,。,。,諧,波,波,治,治,理,理,（,（,濾,濾,波,波,）,）,基,基,礎(chǔ),礎(chǔ),知,知,識(shí),識(shí),：,：,（3,）,）,混,混,合,合,有,有,源,源,濾,濾,波,波,器,器,濾,濾,波,波,：,：,將,有,有,源,源,濾,濾,波,波,和,和,無,無,源,源,濾,濾,波,波,裝,裝,置,置,組,組,合,合,在,在,一,一,起,起,，,，,形,形,成,成,混,混,合,合,有,有,源,源,濾,濾,波,波,器,器,濾,濾,波,波,。,。,或,者,者,，,，,對(duì),對(duì),諧,諧,波,波,源,源,，,，,一,一,部,部,分,分,采,采,用,用,無,無,源,源,濾,濾,波,波,裝,裝,置,置,濾,濾,波,波,，,，,一,一,部,部,分,分,采,采,用,用,無,無,源,源,濾,濾,波,波,裝,裝,置,置,濾,濾,波,波,。,。,混,合,合,有,有,源,源,濾,濾,波,波,器,器,工,工,作,作,原,原,理,理,如,如,下,下,圖,圖,所,所,示,示,：,：,諧,波,波,治,治,理,理,（,（,濾,濾,波,波,）,）,基,基,礎(chǔ),礎(chǔ),知,知,識(shí),識(shí),：,：,諧,波,波,治,治,理,理,（,（,濾,濾,波,波,）,）,基,基,礎(chǔ),礎(chǔ),知,知,識(shí),識(shí),：,：,ThankYou!,