谐波治理装置

 谐波治理装置　　电力谐波出现的原因很多，这里主要介绍两种：(1) 可控硅整流器、变压器等非线性电流电压类器械导致谐波的出现，是形成电力谐波的主要原因，这种负荷主要来自发电机、输配电系统以及用电设备。(2) 中顿炉、变频器设备等逆变负荷，这将有可能形成整数次谐波和分数谐波两种形式的谐波。发电机是产生谐波的一个来源，因为在发电机设备中的三相励磁绕组并非是严格的对称，因此磁极磁场也并不会严格按照正弦分布，导致出现谐波，想解决由此形成的谐波，就需要使发电机始终保持输出具有基波频率的正弦电压。

电力电容器中的谐波治理在供配电系统中，要想减少谐波的产生，就需要减弱投切电容器时而产生的瞬态电压， 为此可以启用选相断路器来完成此项工作。电力电容器在运行过程中，若遇到系统其余部位产生的谐波，就会釆取相应的保护措施，明显的就是放大某次谐波电流，这就给系统运行的稳定带来巨大的威胁。对于这种状况，首先要做的就是在电力回路当中将滤波电抗器串联在一起，这样可以有效减少谐波产生的频率。

产品简介

　　功能：

　　ANAPF系列有源电力滤波器通过电流互感器采集系统谐波电流，经控制器快速计算并提取各次谐波电流的含量，产生谐波电流指令，通过功率执行器件产生与谐波电流幅值相等方向相反的补偿电流，并注入电力系统中，从而抵消非线性负载所产生的谐波电流。

　　应用范围：

　　适用于并联在含谐波负载的低压配电系统中，能够对动态变化的谐波电流进行快速实时的跟踪和补偿。

　　订货范例：

　　具体型号：ANAPF150-380/BGL

　　技术要求：谐波补偿电流150A，线电压等级380V 。

　　接线方式：三相四线

　　安装方式：立柜式

　　互感器接线方式：负载侧

　　2 技术参数

3 产品选型

 4 应用案例

   　ANAPF在低压配电系统中的具体应用

　　上海某中小型企业，变压器容量为150kVA，到了冬季当有大量的空调同时打开时，断路器就会跳闸，严重影响了公司的日常运营。经调查该公司有大量节能灯、变频空调、计算机、打印机和电梯等非线性负载，正是这些非线性负载降低了变压器的出力。研究表明谐波电流会引起变压器外壳外层硅钢片或某些紧固件发热，可能导致局部过热的发生，使绝缘介质老化加速，导致绝缘损坏，缩减变压器使用寿命。谐波对变压器的使用效率产生重大的负面影响。经实际勘测分析发现该公司变压器裕量虽不大，但如果把谐波降低到符合国家标准规定的范围内，就可以满足日常的供电需求，没有必要扩容。对公司的用电负荷进行调查分析，发现照明回路负荷较大，并且因为照明回路使用了大量的节能灯，使该回路谐波含量比较高，是降低变压器出力的主要原因。

　　用FLUKE 434对照明回路进行测量得到电流波形如图1所示。由图可知，电流波形与理想的正弦波相去甚远，畸变较为严重。电流波形的畸变会导致电压波形的畸变进而影响到其他设备如计算机的正常运转。同时N相电流达37A，电流不平衡问题也比较突出，存在较大的用电隐患。

　　分次谐波含量数据如图2所示。由图可知，A相、B相、C相的THDi分别为19.7%、27.8%、26.6%，谐波污染非常严重，存在安全隐患。

　　图1：照明回路电流波形          图2：照明回路分次谐波含量数据

　　根据谐波含量，选用额定容量为50A的ANAPF对照明回路进行单独补偿，治理后得到的电流波形图、分次谐波含量数据分别如图3、图4所示。

　　图3：治理后照明回路电流波形            图4：治理后照明回路分次谐波含量数据

　　从图3、图4可以看出，治理后电流波形接近于的正弦波，电流的畸变得到了有效的控制；中性线电流也从37A降低到5A，消除了因中性线电流过大而引起的火灾隐患；电流的谐波含量也从20%左右降到了3%左右，谐波含量大为降低，已符合GB T14549-1993《电能质量 公用电网谐波》规定标准。

　　ANAPF有效的降低了THDi，同时治理了三相不平衡，减少了中性线流过的电流，有效的提高了各项电能指标，使各种用电设备能正常稳定运行，延长了设备的使用寿命，减少了因电路故障而产生的损失。
谐波的综合治理,滤波器治理方法,谐波预防措施主要有2个：一个是选用谐波电流小的设备;另一个是对谐波电流进行治理。如果没有满足相应谐波限制标准的设备，就要附加谐波治理设备。简单的方法就是在谐波源负载处安装谐波滤波器
谐波对感应式电能表的影响,感应式电能表是针对非常狭窄频率范围的正弦电流和电压波形而设计的。当频率与额定频率不同时,会引起电流、电压工作磁通幅值及它们之间相位角的改变，使驱动力矩、治理力矩、补偿力矩及铁芯损耗发生相对变化，从而引起感应式电能表计数误差的变化。感应式电能表频响曲线的平坦与否，对它在谐波功率下的计数影响甚大。频响特性曲线下降的原因是感应式电能表转盘涡流路径的 等效转盘阻抗及其阻抗角随频率而变大所致。当电压和电流均发生畸变时产生了谐波功率，感应式电能表基本上忽略了5次以上的高次谐波功率。感应式电能表少计量3次谐波功率5%~30%、5次谐波功率80%~95%。值得注意的是，谐波功率的潮流对感应式电能表的计量有很大影响。

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