谐波抑制设计技术.ppt

一些设施或设备的主要谐波特征*设备名称主要谐波（次）I3I5I7I11、I13电梯、自动扶梯、升降机●●●●●●●变频/软启动器的制冷/热设备、空调设备、通风设备●●●●●●●荧光灯、金卤灯、调光器等非线性照明设备●●●●●●●计算机、数据处理设备和网络通讯设备等●●●●●●不间断电源（UPS）单相●●●●●●三相●●●●●医疗设备小型诊断治疗设备●●●●●●●大型诊断治疗设备●●●●●●注：表中●表示该次谐波成分的比例。谐波的实测数据也证明了谐波抑制的复杂性。原有的谐波污染经过治理，使得电磁环境得到改善，达到了谐波限值（允许值）的规定要求。但是由于科学技术的发展，需要对用电设备进行改造更新，或是系统运行方式、设备电功率、技术参数、实际运行设备台数等的调整，可能出现谐波频谱发生变化，因此，对重点谐波监控治理单位，实时监测供电系统的谐波电压、电流以及单次谐波含有率等谐波畸变率参数并进行全面分析评估，以便有针对性地进行谐波治理，就显得非常必要了。2.评估方法*（1）评估的目的将电网中的谐波电压限制在对所有设备不致造成有害影响的水平，以保持供电系统的正常运行。（2）谐波限制目标值◆供电系统一般采用各次谐波电压含有率≤3%，电压总谐波畸变率≤5%的允许值作为评估目标值。◆这主要是基于对交流电动机、电力电容器等在谐波作用下，等效发热和绝缘老化的研究，并考虑电子计算机等对电源波形的要求而确定的。（3）评估的简化方法①北京地区规定——符合下列条件之一时，可不经谐波核算，允许直接接入中压电网。●Pn＜0.1MVA●Pn/Si＜15%式中：Pn——谐波源的额定容量之和（MVA）；Si——第i个用电单位的协议用电量（MVA）。——当用电单位的谐波源仅为整流设备并符合下列规定时，可直接接入电网。◆6/10kV中压用电单位，三相整流器容量不超过下表规定时；6/10kV电压等级允许整流器容量接入系统的电压等级（kV）三相整流器的容量（kVA）3脉动6脉动12脉动6/1035802300.22/0.38kV电压等级整流器的谐波电流限值谐波次数奇次偶次3579111315≤n≤392468≤n≤40最大谐波电流（A）2.301.140.770.400.330.210.15×15/n1.080.430.300.23×8/n◆0.22/0.38kV低压用电单位，单相整流器容量不大于3.5kVA，三相整流器容量不大于10.5kVA，且不超过下表规定的谐波电流限值时；——滤波器的装设判定◆产生谐波的设备功率之和占全部设备总功率的比率超过15%时。◆全部设备实际低负荷运行时，产生谐波的运行设备功率之和与全部运行设备总功率的比率超过15%时。◆单次谐波电压超过2%或总谐波电压超过3%时。滤波补偿用电力电容器和电抗器，应具有能承受系统出现的最大过电流和过电压能力。投切装置应采用专用接触器或加大投切接触器容量等措施。◆当非线性负荷容量占配电变压器容量的比例较大（如超过50%）设备的自然功率因数较高时，宜在变压器低压配电母线侧集中装设有源电力滤波器。IEC文件中建议对中压系统畸变负荷的谐波发射限值分三级处理，第一级是以用电单位协议容量（Si）与公共连接点123654在中压电网中可直接接入的谐波源负荷容量（P）为：P≤0.5MVAP≤1%SSC许直接接入中压电网。Si/Ssc≤0.1%法国标准中的规定的短路容量（Ssc）之比来判断。符合下列条件时允配置电能质量监测与控制系统谐波问题的复杂性、多变性，使得在工程设计阶段不可能进行实际谐波测量，而难于取得供配电系统的实际谐波含量。而取得谐波畸变率等参数对保证系统正常运行又是非常需要的。重点谐波监控治理行业（谐波污染大户）在供配电系统设计中宜装设有可监测包含谐波畸变率的电力参数监控器。——含有运算谐波数据、功能检测、功率因数、峰值系数、畸变功率、电压和电流谐波畸变率、单次谐波畸变率、谐间波，并可实时提供电流和电压的频谱分析。——具有校正、统计检测、显示、通信等功能。注：*注：1）监测回路配置的电力参数监控仪功能：