1、.1，諧波過濾技術(shù)，主講人：張宗裕西安森波電力電子設(shè)備有限公司，2，備忘錄，1。諧波概念1.1諧波定義1.2諧波表示1.3諧波的標(biāo)準(zhǔn)1.4諧波危險(xiǎn)1.5諧波生成的通用設(shè)備和諧波估計(jì)2。諧波原理2.1疊加原理計(jì)算諧波2.2系統(tǒng)阻抗對諧波轉(zhuǎn)換的影響2.3現(xiàn)代整流抑制諧波2.4單調(diào)諧濾波器2.5二次高通濾波器2.6 C型高通濾波器2.7第三繞組濾波器2.8和其他用戶通用總線濾波器3。無功補(bǔ)償與濾波器的關(guān)系3.1手動(dòng)濾波器無功補(bǔ)償3.2二諧波濾波器3.3調(diào)諧濾波器3.4調(diào)諧濾波器的分組交換4。有效濾波器4.1低壓有源濾波器4.2高壓有源濾波器5。過濾器的一般布線和布置5.1低壓過濾器5.2 10kV高

2、壓過濾器5.3 35kV高壓過濾器5。4 110kV高壓過濾器6。過濾器設(shè)計(jì)所需的數(shù)據(jù)，3，1。諧波的概念，1.1諧波的定義，對于周期性波動(dòng)的非正弦波，可以分解為傅立葉級數(shù)：或：通常：n=1大于1的基本頻率的分量為諧波，4，1.2諧波的表示，a) n次諧波電壓包含率：B) n次諧波電流包含率：c)電壓諧波總失真率：d)電流諧波總失真率：5，1.3諧波標(biāo)準(zhǔn)，a)公共柵格諧波電壓(相位電壓)限制：6，b)諧波電流允許值，注：220kV基準(zhǔn)短路容量2000MVA，7，8，1.4諧波危險(xiǎn)，1 .對供配電線路的危險(xiǎn)(1)影響電路的穩(wěn)定運(yùn)行(2)影響電網(wǎng)的質(zhì)量2。對電力設(shè)備的危險(xiǎn)(1)對電力電容器的危險(xiǎn)(

3、2)對電力變壓器的危險(xiǎn)(3)對電力電纜的危險(xiǎn)(4)對剩余電力系統(tǒng)設(shè)備的干擾(5)影響電力測量的準(zhǔn)確性，產(chǎn)生9，1.5諧波的典型設(shè)備和諧波估計(jì)，10，2。過濾原理，2.1疊加原理是諧波(a)工頻電源的作用(b)諧波電流的作用，11，2.2系統(tǒng)阻抗對諧波轉(zhuǎn)換的影響，Is(h)=ihv ZF(h)/zs(h)ZF(h)Is(h)-流入系統(tǒng)的h諧波ih-來自諧波負(fù)載的h諧波電流zzh，12，2.3現(xiàn)代整流器的抑制諧波，13，2.4單調(diào)諧過濾器，完全調(diào)諧時(shí)：14，并行諧振的條件：并行諧振的示例：100MVA 10kV系統(tǒng)，當(dāng)電容補(bǔ)償量為3000Kvar時(shí)，基本電壓電阻為：15，KX為電抗，5次濾波器，K

4、X=4%時(shí)：如果負(fù)載產(chǎn)生2A的4次諧波，則在4次諧波頻率下過濾器的阻抗為：負(fù)數(shù)表示允許容量，200HZ的系統(tǒng)阻抗為：此時(shí)，流入系統(tǒng)的四次諧波電流為：如果系統(tǒng)的短路容量為128MVA:放大3.57倍，16，2.5次高通濾波器，電感并行等效阻抗：格式中：a)無電阻頻率曲線，17，2.6 C型高通濾波器，18，2.7三次繞組過濾器，19，2.8與其他用戶共享總線濾波器，并且在一個(gè)用戶的電源輸入端安裝濾波器時(shí)，同一總線上存在其他濾波器用戶(如下圖所示)，由于濾波器調(diào)諧頻率上的阻抗遠(yuǎn)低于系統(tǒng)阻抗，總線上所有諧波流入濾波器在PCC點(diǎn)測量的諧波電流可能來自其他諧波源，而不是該用戶流入系統(tǒng)。此時(shí)判斷過濾器是否

5、有效的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該是PCC點(diǎn)未測量的諧波電壓失真率的降低。20，在上圖中，由于具有Zf(h)wL和Qc=UnUn 1/wC -wL，因此手動(dòng)濾波器始終是容量無功濾波器和補(bǔ)償原理相結(jié)合的輸出，22，3.2二次諧波濾波器，在諧波負(fù)載引起的諧波電流不超過時(shí)安裝的電容器可以使用諧波濾波器。此時(shí)，電容器只吸收少量諧波，除非抑制諧波放大。例如，產(chǎn)生5次以上諧波的用戶可以將濾波器的調(diào)諧頻率調(diào)整到4.08，因此5次以上濾波器的阻抗敏感且比系統(tǒng)阻抗大，因此吸收的諧波電流很少，并且在5次以上的頻率下不會(huì)產(chǎn)生并行諧振。23，3.3調(diào)諧濾波器，在諧波負(fù)載下產(chǎn)生的諧波電流超過時(shí)，安裝的電容器必須使用調(diào)諧濾波器，該調(diào)諧濾波器

6、在最大特性調(diào)諧頻率下使濾波器的阻抗遠(yuǎn)小于系統(tǒng)阻抗，從而使相應(yīng)的諧波電流流入濾波器。在24，3.4調(diào)諧濾波器的分組交換，尤其是低壓分組交換的情況下，分組自動(dòng)交換往往不會(huì)停止額外的投入，直到無功平衡，一旦投入第一組，所有濾波電流都流入該組濾波器。如果單個(gè)過濾器容量不足，過濾器可能會(huì)燃燒。此外，每個(gè)組過濾器的阻抗不是完全均勻的調(diào)整，這可能導(dǎo)致諧波電流在一個(gè)組之間不均勻地分叉。25，因此，在使用分組交換的情況下，第一組的容量必須足夠大，以承受整個(gè)濾波電流的流入，即使發(fā)生無功補(bǔ)充，也不能消除。在負(fù)載完全停止工作的情況下，為了確保濾波效果，建議并聯(lián)電抗器僅補(bǔ)充無功或采用有源濾波器。26，4。有源濾波器，4

7、.1低壓有源濾波器有源電力濾波器(APF)實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)檢測負(fù)載諧波和無功元件的并行方法，將大小與諧波和無功元件相同、方向相反的電流注入供配電系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了諧波消除、動(dòng)態(tài)補(bǔ)償無功功能。27，低壓有源濾波器原理圖，28，特征：1。實(shí)時(shí)跟蹤，動(dòng)態(tài)補(bǔ)償2。諧波無功同時(shí)補(bǔ)償3。DSP智能監(jiān)控4。電流追蹤控制，29，4.2高壓有源濾波器，高壓有源濾波器技術(shù)在現(xiàn)有成熟低壓有源濾波器技術(shù)中通過絕緣變壓器和高壓電容器直接注入高壓母線實(shí)現(xiàn)。30，5。過濾器的一般布線和布置，5.1低壓過濾器，31，5.2 10kV高壓過濾器，32，10kV 1接線圖，33，5.3 35kV高壓過濾器，34，5.4 110kV高壓過濾器，35，6。過濾器設(shè)計(jì)所需的數(shù)據(jù)，1 .系統(tǒng)參考圖(a)整流負(fù)載(包括中等頻率)(b)電弧類型負(fù)載，36，2，短路容量(如果已經(jīng)有出廠入口線，可能不會(huì)填充總?cè)肟诰€)3。變壓器，37，4，2個(gè)或更多主變壓器的工作方式(惇”)的情況下，并行執(zhí)行5，具有多個(gè)整流的單個(gè)整流器的脈動(dòng)數(shù)(6脈沖)由12個(gè)所有整流組成的脈動(dòng)數(shù)：6、過濾器安裝位置：低壓高壓7、過濾器訪問電壓(kv):38，負(fù)載情況，1。安裝的電容器情況，39，2，自然功率因數(shù)：3、總傳入平均電流：4，每月電費(fèi)帳單總計(jì)有效Kw.h . 5，每月電費(fèi)總計(jì)無效電源(kw . h)。6、負(fù)荷波動(dòng)情況(“”)大；中等；??；快點(diǎn)；中等；慢