谐波的危害与治理.pptx

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谐波的危害与治理谐波的危害与治理1111趋趋势势电力网中非线性负载的逐渐增加是全世界共同的趋势，如变频器

（1）、晶闸管整流器、直流设备、计算机、电视机、节能灯、UPS、中频炉、轧机系统等，这些非线性负载将导致电网污染，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。

1趋势11112222趋趋势势危危害害一些常见的危害1导致电缆过热2导致变压器过热3对电子型电能表计量准确度的影响4导致无功补偿装置损坏8危害5导致意外跳闸导致电缆过热9危害谐波电流流过电缆时，会导致电缆过热。

造成这种现象的原因是交流电流的趋肤效应。

趋肤效应是交流电流流过导体时，向导体的表面集中的一种物理现象，电流的频率越高，电流越向导体表面集中。

导体损耗与谐波畸变率的关系图导致变压器过热9危害谐波电流的趋肤效应导致了更高的铜损和铁损，同时更大的涡流损耗和磁滞损耗导致铁心损耗增加。

谐波电流流过变压器时，会使变压器在没有达到额定功率时便出现温度过高的现象。

当负荷主要是变频器、中频炉等谐波源设备，这时发现变压器仅仅达到50%负荷时，就温度过高。

过高的温度会缩短变压器的寿命。

为了避免变压器过热，当负载是谐波源时，必须降额选用变压器（使变压器不工作在额定功率下）。

对电子型电能表计量准确度的影响9危害对电子型电能表呈宽带响应的特性，电子表带宽主要受其互感器频带和乘法器时钟频率的限制。

电子式电能表的误差主要源自其输入模块。

在结构设计上，由于电能表输入模块的信号变送仅考虑基波，当电压、电流波形发生畸变时，磁通不能相应地发生线性变化而产生误差，影响了电能表地整体计量精度。

u（t）=2sin100t+3%2sin（300t+3）i（t）=2sin（100t-/6）+20%2sin（300t+3-）相位差相位差谐波功率谐波功率负载电能计量影负载电能计量影响（与基波电度响（与基波电度比较）比较）（rad）PQ0/43/4-3/4-/40.0060.00424-0.00424-0.004240.0042400.004240.00424-0.00424-0.00424+0.69%+0.49%-0.49%-0.49%+0.49%导致无功补偿装置损坏9危害谐波电流对无功补偿装置的影响也很常见，这实际已经成为企业进行节能技术改造中不可回避的问题。

节能改造中大量使用变频器，而变频器产生严重的谐波电流。

这些谐波电流对原来的无功补偿装置造成了不同程度的损坏，常见的现象包括：

无功补偿装置不能投切、无功补偿装置中的保险丝烧断、无功补偿装置中的电容炸裂。

有时，不仅无功补偿器出现故障，甚至变压器也会遭到损坏。

谐波电流造成这些危害的根本原因是谐波电流在无功补偿装置与变压器构成的回路中发生了LC并联谐振。

LC并联谐振会导致电流方法，烧毁无功补偿装置。

导致意外跳闸9危害继电保护正常运行中，当电源谐波分量较高时，可能会引起过电压保护、过电流保护的误动作。

当三相严重不对称时，在正序性谐波或负序性谐波含量较高的情况下，可能对以负序滤过器为启动元件的保护装置产生干扰，而引起误动。

如某地电气化铁路通车后，曾发生过由于牵引变电所注入系统大量的谐波和负序电流，引起供电系统电能质量指标严重恶化，多次造成发电机的负序电流保护误动，主变压器的过电流保护装置误动，线路的距离保护振荡闭锁装置误动，高频保护收发讯机误动，母线差动保护误动和故障录波器误动的事故。

111122223333趋趋势势危危害害治治理理混合滤波有源滤波无源谐波13治理传统的谐波治理装置，基本原理为谐波旁路。

主要有电容电抗等无源器件组成；作为低成本的滤波方案，经过准确设计和高性能滤波元件选型的调谐式无源滤波器在某些场合可以安全运行。

无源谐波13治理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回路的谐振频率设定在需要滤除的谐波频率上，例如5次、7次、11次谐振点上，达到滤除这3次谐波的目的。

其成本低，但滤波效果不太好，如果谐振频率设定得不好，会与系统产生谐振。

市场上流通较多的采取的滤波方法就是这一种，主要是因为低成本，用户容易接受。

虽滤波的效果较差，只要满足国家对谐波的限制标准和电力部门对无功的要求就行了。

由于其低成本，市场的需求也就大，一般而言，低压0.4KV系统大多数采用无源滤波方式，高压10KV几乎都是采用这种方式对谐波进行治理。

有源滤波13治理先进的治理谐波装置，基本原理是谐波抵消。

主要器件为IGBT电力电子器件。

他完全克服了无源滤波器的所有弊端，独立于系统阻抗，没有过载和谐波危险，滤波灵活有效。

响应速度快，不仅能动态分相滤除谐波和补偿无功，还能解决三相不平衡、闪变、电压波动等电能质量问题。

但由于受到电力电子元件耐压，额定电流的发展限制，成本极高。

混合滤波13治理有源滤波安全有效，但与无源滤波相比，成本较高；混合滤波器是将有源滤波器与无源滤波器结合起来，使其既能达到有源滤波器的滤波性能，还能适当降低成本，避免无源滤波器的安全隐患。

混合滤波器特别适合应用在谐波量大、功率因数低的场合，可有效降低谐波治理成本。

谢谢