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谐波测试报告材料参考实用模板
姚安供电有限公司
谐波测试报告
姚安供电有限公司
二〇一一年三月
前言
随着电网中电力电子技术广泛应用和非线性负荷的增加，电能质量问题越来越受到重视。
电能质量中的一个重要问题是电力系统谐波的影响，本报告重点阐述了谐波源的分类及谐波的危害，结合部分具有代表性的谐波测试点电压、电流数据、波形进行分析，最后得出公司谐波预防措施，形成此报告。
报告编写：
谢晓辉
报告审核：
赵新
报告审批：
赵卫平
第一章规范性引用文件
SD325-89电力系统电压和无功电力技术导则（试行）
DL/T1053-2007电能质量技术监督规程
QB/YW206-31-2007电能质量技术监督实施细则（试行）
Q/CSG21007-2008电能质量技术监督管理规定
住：
本报告理论部分多处引用，不一一注明。
第二章术语
谐波：
对周期性非正弦电量进行傅立叶级数分解，除了得到与电网基波频率相同的分量，还得到一系列大于电网基波频率的分量，这部份电量称为谐波。
谐波次数：
谐波频率与基波频率的比值（n=fn/f1）。
正序性谐波：
谐波次数为h=3k+1（k∈z）,即1、4、7、10等次谐波称为正序性谐波。
负序性谐波：
谐波次数为h=3k+2（k∈z）,即2、5、8、11等次谐波称为负序性谐波。
零序性谐波：
谐波次数为h=3k+3（k∈z）,即3、6、9、12等次谐波称为零序性谐波。
公共连接点：
用户接入公用电网的连接处。
谐波测量点：
对电网和用户的谐波进行测量之处。
谐波含量：
从周期性交流量中减去基波分量后所得的量。
谐波源：
向公用电网注入谐波电流或在公用电网中产生谐波电压的电器设备。
第三章谐波源的分类
作为谐波源，非线性设备可以被划分为如下几类：
1、传统非线性设备，包括变压器以及电弧炉等。
2、现代电力非线性设备，包括荧光灯，在工业界和现代办公设备中广泛使用的电子控制装置和开关、电源、晶闸管控制设备等。
（1）变压器
电力变压器是一种谐波源设备，由于经济原因，变压器所使用的磁性材料通常在接近非线性或就在非线性区域运行。
在这种情况下，即使所加的电压是正弦的，变压器的励磁电流也是非正弦的，因而包含谐波（主要是3次谐波）。
同样，如果励磁电流是正弦的，则电压就是非正弦的。
在三相变压器中，三角形联结或不接地星形联结使得零序的３倍次谐波电流不能流通。
（2）旋转电机
旋转电机的线圈被嵌入槽中，由于这些线槽不可能严格按正弦形分布，从而使得产生的磁动势是畸变的，因此，旋转电机也被认为是谐波源。
但是，在三相电机中线圈的布置方式被用来减少５次谐波和７次谐波。
另外，大型发电机通常是通过三角形联结的变压器接入电网的，因而阻断了３次谐波的流通。
一般来说，由旋转电机产生的谐波与其他谐波源产生的谐波相比，是可以忽略不计的。
（3）荧光灯
在荧光灯中，每隔半个周波电压被建立起来直到荧光灯被点亮，点亮状态下荧光灯呈负电阻特性，其电流由感性的非线性镇流器来限制，因此，电流是畸变的。
（4）静止无功补偿器
静止无功补偿器是一种平衡的三相设备，它用晶闸管来控制并联电容器或并联电抗器每半个周波中的导通时间，以便将终端电压维持在一个给定值。
因此，它会产生非正弦的斩波电流。
（5）变频器
变频器是一种频率可变的交流电动机驱动器，它由两个三相桥组成，但输出是单相的，它将较高频率的交流电能变换成较低频率的交流电能。
在输入频率为50Hz时，变频器的输出功率可以在0-10Hz之间变化。
（6）单相可控整流器
对于单相可控整流器，如果负荷是电池，则该整流器就叫做充电器。
如果负载是直流电动机，该整流器就是直流电动机的驱动器，它可以通过调节晶闸管的触发角a来控制电动机的端口电压，从而控制电动机的反电动势和转速。
（7）三相电力变流器
三相电力变流器产生谐波是由于直流电流在交流三相之间不断的换相引起的。
这种变流器因从电网中获得必须的换相电压而被称为电网换向变流器。
第四章谐波的危害和影响
电力系统中谐波的危害是多方面的，概括起来有以下几个方面：
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，它们容易受谐波影响，产生误动或拒动，谐波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，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，异常发热，在电场和温度的作用下绝缘介质会加速老化。
在谐波严重的情况下，还会使电容器击穿或爆炸。
（2）对电力变压器的危害，谐波使变压器的铜、铁耗增大。
（3）对电力电缆的危害，谐波次数高频上升，导致导体的交流电阻增大，使得电缆的允许通过电流减小。
３、对用电设备的危害
（1）对电动机的危害，谐波对异步电动机的影响，主要是增加电动机的附加损耗，降低效率，严重时使电动机过热。
尤其是负序谐波在电动机中产生负序旋转磁场，形成与电动机旋转方向相反的转矩，起制动作用，从而减少电动机的出力。
（2）对低压开关设备的危害，全电磁型的断路器；热磁型的断路器；电子型的断路器，都可能因谐波产生误动作。
（3）对弱电系统设备的干扰
第五章公共电网谐波标准
1、公用电网谐波电压限值
公共电网谐波电压（相电压）限值表
电网标称电压kV
电压总谐波畸变率%
各次谐波电压含有率%
奇次
偶次
0.38
5.0
4.0
2.0
6
4.0
3.2
1.6
10
35
3.0
2.4
1.2
66
110
2.0
1.6
0.8
2、谐波电流允许值
（1）公共连接点的全部用户向该点注入的谐波电流分量（方均根值）不超过下表的允许值
公共连接点谐波电流允许值
标准电压kV
0.38
6
10
35
110
220
基准短路容量MVA
10
100
100
250
750
2000
谐波次数及谐波电流允许值A
2
78
43
26
15
12
12
3
62
34
20
12
9.6
9.6
4
39
21
13
7.7
6
6
5
62
34
20
12
9.6
9.6
6
26
14
8.5
5.1
4
4
7
44
24
15
8.8
6.8
6.8
8
19
11
6.4
3.8
3
3
9
21
11
6.8
4.1
3.2
3.2
10
16
8.5
5.1
3.1
2.4
2.4
11
28
16
9.3
5.6
4.3
4.3
12
13
7.1
4.3
2.6
2
2
13
24
13
7.9
4.7
3.7
3.7
14
11
6.1
3.7
2.2
1.7
1.7
15
12
6.8
4.1
2.5
1.9
1.9
16
9.7
5.3
3.2
1.9
1.5
1.5
17
18
10
6
3.6
2.8
2.8
18
8.6
4.7
2.8
1.7
1.3
1.3
19
16
9
5.4
3.2
2.5
2.5
20
7.8
4.3
2.6
1.5
1.2
1.2
21
8.9
4.9
2.9
1.8
1.4
1.4
22
7.1
3.9
2.3
1.4
1.1
1.1
23
14
7.4
4.5
2.7
2.1
2.1
24
6.5
3.6
2.1
1.3
1
1
25
12
6.8
4.1
2.5
1.9
1.9
注：
当公共电网连接点的最小短路容量不同于表中基准短路容量时，按下式修正表中谐波电流允许值：
Ih=（Sk1/Sk2）Ihp
式中：
Sk1公共连接点的最小短路容量，MVA
Sk2基准短路容量，MVA
Ihp第h次谐波电流允许值，A
Ih短路容量为Sk1时的第h次谐波电流允许值
（2）公共连接点的每个用户向电网注入的谐波电流允许值按此用户在该点的协议容量与其公共连接点的供电设备容量之比进行分配。
第六章公司部分谐波测试记录
1、35kV前场变10kV前场线测试记录
测试时间：
2011年3月11日
测试对象：
前场变电站10kV前场线
测试仪器：
PS-8电能质量分析仪
测试人员：
李光辉谢晓辉
（1）电流测试报表及电流波形
电能质量数据管理系统
电能质量统计报表（电流）
变（配）电所名称：
35kV前场变
网点名称：
10kV前场线#466
PT变比:
10/0.1
CT变比:
75/5
最小短路容量：
10
供电设备容量：
10
用户协议容量：
10
统计起止时间：
2011-03-1116:
19:
00-2011-03-1116:
25:
00
参数
最大值
最大值出现时间
最小值
平均值
95%概率大值
99%概率大值
限值
合格率
判断
总电流（A）
10.565
2011-03-1116:
19:
53
0.039
5.9648
10.282
10.53
基波电流（A）
10.534
2011-03-1116:
19:
53
0.036
5.9399
10.25
10.502
负序电流（A）
3.4558
2011-03-1116:
19:
47
2.7538
3.1461
3.3872
3.4045
1000
100
正常
零序电流（A）
3.009
2011-03-1116:
20:
53
2.679
2.8572
2.972
3.007
总谐波电流（A）
0.854
2011-03-1116:
20:
47
0.009
0.53
0.831
0.852
1000
100
正常
（2次）谐波电流（A）
0.13
2011-03-1116:
20:
23
0.001
0.0343
0.085
0.091
2.6
100
正常
（3次）谐波电流（A）
0.321
2011-03-1116:
21:
05
0.002
0.1348
0.293
0.305
2
100
正常
（4次）谐波电流（A）
0.057
2011-03-1116:
22:
34
0.001
0.0271
0.052
0.053
1.3
100
正常
（5次）谐波电流（A）
0.766
2011-03-1116:
20:
23
0.001
0.4562
0.756
0.764
2
100
正常
（6次）谐波电流（A）
0.043
2011-03-1116:
19:
47
0.001
0.0165
0.042
0.043
0.85
100
正常
（7次）谐波电流（A）
0.274
2011-03-1116:
21:
53
0.001
0.128
0.258
0.269
1.5
100
正常
（8次）谐波电流（A）
0.045
2011-03-1116:
21:
08
0.001
0.0256
0.044
0.045
0.64
100
正常
（9次）谐波电流（A）
0.097
2011-03-1116:
21:
35
0.001
0.0398
0.091
0.095
0.68
100
正常
（10次）谐波电流（A）
0.039
2011-03-1116:
23:
13
0
0.0152
0.035
0.037
0.51
100
正常
（11次）谐波电流（A）
0.216
2011-03-1116:
23:
22
0
0.0804
0.191
0.209
0.93
100
正常
（12次）谐波电流（A）
0.033
2011-03-1116:
20:
08
0.001
0.0135
0.031
0.033
0.43
100
正常
（13次）谐波电流（A）
0.185
2011-03-1116:
20:
32
0
0.0911
0.174
0.18
0.79
100
正常
（14次）谐波电流（A）
0.012
2011-03-1116:
21:
20
0
0.0052
0.012
0.012
0.37
100
正常
（15次）谐波电流（A）
0.067
2011-03-1116:
19:
35
0.001
0.0249
0.063
0.067
0.41
100
正常
（16次）谐波电流（A）
0.016
2011-03-1116:
24:
37
0.001
0.0057
0.015
0.015
0.32
100
正常
（17次）谐波电流（A）
0.093
2011-03-1116:
20:
47
0.001
0.0384
0.086
0.09
0.6
100
正常
（18次）谐波电流（A）
0.018
2011-03-1116:
19:
41
0.001
0.0075
0.017
0.018
0.28
100
正常
（19次）谐波电流（A）
0.063
2011-03-1116:
23:
13
0
0.0207
0.059
0.061
0.54
100
正常
（20次）谐波电流（A）
0.018
2011-03-1116:
24:
34
0
0.0066
0.016
0.018
0.26
100
正常
（21次）谐波电流（A）
0.047
2011-03-1116:
20:
14
0
0.0146
0.042
0.047
0.29
100
正常
（22次）谐波电流（A）
0.017
2011-03-1116:
24:
34
0
0.0075
0.014
0.016
0.23
100
正常
（23次）谐波电流（A）
0.073
2011-03-1116:
22:
55
0
0.0232
0.056
0.069
0.45
100
正常
（24次）谐波电流（A）
0.019
2011-03-1116:
22:
55
0
0.0062
0.015
0.018
0.21
100
正常
（25次）谐波电流（A）
0.116
2011-03-1116:
20:
47
0
0.048
0.114
0.116
0.41
100
正常
电流波形
（2）电压测试报表及电压波形
电能质量数据管理系统
电能质量统计报表（电压）
变（配）电所名称：
35kV前场变
网点名称：
10kV前场线#466（10/0.1）
统计起止时间：
2011-03-1116:
19:
00-2011-03-1116:
25:
00
参数
最大值
最大值出现时间
最小值
平均值
95%概率大值
99%概率大值
限值
合格率
判断
频率（Hz）
50.025
2011-03-1116:
20:
50
49.966
49.9889
50.018
50.025
49.80,50.20
100
正常
电压正偏差（%）
3.763
2011-03-1116:
23:
55
0
1.1301
3.664
3.706
电压负偏差（%）
-1.477
2011-03-1116:
20:
44
-0.594
-0.9281
-1.477
-1.477
三相不平衡度（%）
0.409
2011-03-1116:
22:
58
0.264
0.3552
0.403
0.407
2
100
正常
短时间闪变值
0
0
0
0
0
电压变动（%）
0
0
0
0
0
总电压（kV）
5.9909
2011-03-1116:
23:
55
5.6884
5.8032
5.9852
5.9877
基波电压（kV）
5.99
2011-03-1116:
23:
55
5.6874
5.8024
5.9844
5.9867
电压总畸变率（%）
1.96
2011-03-1116:
19:
38
1.282
1.6428
1.931
1.944
4
100
正常
（2次）谐波电压（%）
0.147
2011-03-1116:
24:
13
0.013
0.0819
0.133
0.137
1.6
100
正常
（3次）谐波电压（%）
0.341
2011-03-1116:
24:
37
0.108
0.195
0.327
0.333
3.2
100
正常
（4次）谐波电压（%）
0.126
2011-03-1116:
22:
34
0.024
0.0807
0.107
0.121
1.6
100
正常
（5次）谐波电压（%）
1.875
2011-03-1116:
19:
38
1.163
1.5391
1.859
1.865
3.2
100
正常
（6次）谐波电压（%）
0.147
2011-03-1116:
20:
17
0.035
0.0817
0.118
0.144
1.6
100
正常
（7次）谐波电压（%）
0.409
2011-03-1116:
20:
32
0.053
0.2484
0.402
0.407
3.2
100
正常
（8次）谐波电压（%）
0.114
2011-03-1116:
19:
47
0.048
0.077
0.111
0.114
1.6
100
正常
（9次）谐波电压（%）
0.087
2011-03-1116:
19:
59
0.013
0.0517
0.08
0.085
3.2
100
正常
（10次）谐波电压（%）
0.062
2011-03-1116:
19:
47
0.024
0.0447
0.06
0.062
1.6
100
正常
（11次）谐波电压（%）
0.345
2011-03-1116:
20:
41
0.04
0.1925
0.324
0.337
3.2
100
正常
（12次）谐波电压（%）
0.034
2011-03-1116:
23:
10
0.009
0.0206
0.032
0.034
1.6
100
正常
（13次）谐波电压（%）
0.241
2011-03-1116:
20:
32
0.063
0.173
0.229
0.241
3.2
100
正常
（14次）谐波电压（%）
0.035
2011-03-1116:
24:
37
0.006
0.0176
0.032
0.034
1.6
100
正常
（15次）谐波电压（%）
0.243
2011-03-1116:
21:
32
0.008
0.1304
0.213
0.231
3.2
100
正常
（16次）谐波电压（%）
0.041
2011-03-1116:
24:
16
0.004
0.022
0.039
0.04
1.6
100
正常
（17次）谐波电压（%）
0.262
2011-03-1116:
20:
59
0.012
0.1128
0.214
0.257
3.2
100
正常
（18次）谐波电压（%）
0.042
2011-03-1116:
19:
41
0.007
0.0234
0.039
0.04
1.6
100
正常
（19次）谐波电压（%）
0.167
2011-03-1116:
20:
08
0.009
0.1014
0.16
0.165
3.2
100
正常
（20次）谐波电压（%）
0.04
2011-03-1116:
22:
05
0.005
0.0188
0.036
0.037
1.6
100
正常
（21次）谐波电压（%）
0.089
2011-03-1116:
20:
14
0.005
0.051
0.08
0.087
3.2
100
正常
（22次）谐波电压（%）
0.031
2011-03-1116:
24:
37
0.006
0.0209
0.029
0.03
1.6
100
正常
（23次）谐波电压（%）
0.171
2011-03-1116:
22:
55
0.006
0.0537
0.133
0.159
3.2
100
正常
（24次）谐波电压（%）
0.039
2011-03-1116:
24:
10
0.006
0.0174
0.034
0.036
1.6
100
正常
（25次）谐波电压（%）
0.251
2011-03-1116:
21:
50
0.019
0.1311
0.215
0.244
3.2
100
正常
电压波形
（3）测试结论：
35kV前场变10kV前场线2-25次谐波电压、电流均未超过限值，谐波电压、谐波电流含量合格。
2、35弥兴变35kV弥兴线测试记录
测试时间：
2011年3月14日
测试对象：
弥兴变电站35kV弥兴线
测试仪器：
PS-8电能质量分析仪
测试人员：
徐晴谢晓辉
（1）电流测试报表及电流波形
电能质量数据管理系统
电能质量统计报表（电流）
变（配）电所名称：
35kV弥兴变
网点名称：
35kV弥兴进线
PT变比:
10/0.1
CT变比:
75/5
最小短路容量：
10
供电设备容量：
10
用户协议容量：
10
统计起止时间：
2011-03-1411:
26:
00-2011-03-1411:
29:
00
参数
最大值
最大值出现时间
最小值
平均值
95%概率大值
99%概率大值
限值
合格率
判断
总电流（A）
6.994
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