諧波原理及抑制

1、風(fēng)場(chǎng)培訓(xùn)風(fēng)場(chǎng)培訓(xùn)諧波原理及抑制諧波原理及抑制內(nèi)容內(nèi)容1 - 基本概念基本概念2 - 電力生產(chǎn)、配電和消耗各環(huán)節(jié)產(chǎn)生的諧波干擾電力生產(chǎn)、配電和消耗各環(huán)節(jié)產(chǎn)生的諧波干擾3 - 標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定4 - 諧波對(duì)主要元件的影響諧波對(duì)主要元件的影響5 - 諧波抑制方案諧波抑制方案5.1 - 防止和校正5.2 - 有源濾波器5.3 - 正弦波采樣理論1 - 基本概念基本概念目的目的:了解本課必備的基本概念了解本課必備的基本概念基本概念基本概念線性負(fù)載線性負(fù)載非線性負(fù)載非線性負(fù)載n無(wú)諧波n電流包含諧波n線性負(fù)載概念線性負(fù)載概念: q負(fù)載被稱為“線性的”是指當(dāng)施加一個(gè)正弦波電壓時(shí)它吸收的電流也是正弦波的負(fù)載

2、。q例, 白熾燈,加熱器, 穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的電機(jī)。n非線性負(fù)載概念非線性負(fù)載概念:q負(fù)載被稱為“非線性”是指當(dāng)加上一個(gè)正弦波電壓, 它吸收的電流為非正弦的。q例, 計(jì)算機(jī), 啟動(dòng)時(shí)的電機(jī), 變頻器，節(jié)能燈，變壓器加電時(shí), 等。n電抗器飽和電抗器飽和基本概念基本概念非線性，舉例非線性，舉例n整流二極管整流二極管L = f (i)vLiRvlilLviviviw wtw wtn非線性引起諧波表現(xiàn)為電流不再跟隨電壓的形狀, 即不是正弦波。2PPn間諧波間諧波正弦分量不是基波頻率的整數(shù)倍。n次諧波次諧波諧波分量頻率低于基波頻率這兩類干擾是由各種設(shè)備吸收的功率為周期性或隨機(jī)變化引起的。例: - 電弧爐 電弧不

3、穩(wěn)定- 波形控制- 循環(huán)變流器 頻率變換器- 變頻器基本概念基本概念間諧波和次諧波間諧波和次諧波n圖形圖形1 2 3 4 5infrainter定義定義n傅立葉變換傅立葉變換: 所有周期性的非正弦連續(xù)函數(shù), 可以被分解成無(wú)窮多的周期正弦函數(shù)的總和, 該正弦函數(shù)的頻率為基波頻率的整數(shù)倍?；靖拍罨靖拍頵(t) = + ancos(nw1t) + bnsin(nw1t)式中:w1 = (T 為周期)n 為正整數(shù)ao, an, bn 為博立葉系數(shù) ao = f(t).dt an = f(t).cosnw1t.dt bn = f(t).sinnw1t.dtSn = 1ao22pT2ToT2ToT2T

4、oTY0 = 0Yn =對(duì)于奇數(shù)次nYn/Y1 =對(duì)于奇數(shù)次n基本概念基本概念定義定義n以方波為例以方波為例1n2 2 Ep1nH3 均方根值.E2 2 p13基波均方根值.E2 2 pYn/Y1100%1 3 5 7 9 11 n2PP+EU-Ewt基本概念基本概念定義定義n逐次諧波畸變逐次諧波畸變n次諧波均方根與基波均方根值的比值n頻譜頻譜 諧波幅值和諧波次數(shù)的函數(shù)表示。各次諧波幅值表示為基波的百分?jǐn)?shù)。YnY1Hn % = 100n非正弦周期量的均方根值非正弦周期量的均方根值 (RMS) Yrms = y2 (t) dt = (Yn)2 n電壓畸變電壓畸變諧波均方根值與基波的比值THD (

5、%) = 100* 對(duì)于 DIN 標(biāo)準(zhǔn), Y1 由 Y 的均方根值代替基本概念基本概念定義定義1TT0n = n = 1(Yn)2n = n = 2Y1*基本概念基本概念定義定義n功率因數(shù)和相移因數(shù)功率因數(shù)和相移因數(shù)q功率因數(shù)是有功功率P與視在功率S的比值q相移因數(shù) cos j1 代表電壓與電流基波夾角的余弦。 P1 基波分量的有功功率S1 基波分量的視在功率n畸變因數(shù) DF 是 PF 與 cos j1 之間的比值n峰值因數(shù)是峰值與周期量均方根值的比值PSPF =P1S1cos j1=PFcos j1DF =Y crestY rmsCF =n電壓與電流畸變的關(guān)系電壓與電流畸變的關(guān)系 電源阻抗對(duì)

6、于每個(gè)電流諧波In, 對(duì)應(yīng)該頻率的電源阻抗Zsn兩端存在諧波電壓Un Un=Zsn.Inn逐次諧波畸變逐次諧波畸變 Hn=(U1: 基波值) THD (%) = 100 (Hn)2在各次諧波頻率下的電源阻抗為電壓出現(xiàn)畸變的基本原因n結(jié)論結(jié)論: 如果電源阻抗低, 電壓畸變就低?；靖拍罨靖拍铍娫醋杩闺娫醋杩筺 = n = 2UeZsisn UnU1發(fā)電機(jī) X”d=12%n阻抗和頻率的函數(shù)關(guān)系阻抗和頻率的函數(shù)關(guān)系基本概念基本概念電源阻抗電源阻抗n等效圖n變壓器, 發(fā)電機(jī), 電纜輸出阻抗與額定負(fù)載時(shí)輸出阻抗的比值傳統(tǒng)UPS變壓器Usc=4%MLI UPSnUPS%ZsZc1501005050250

7、500750F (Hz)n電流諧波畸變依賴于負(fù)載n電壓諧波畸變依賴于電源n較低的電源阻抗利于諧波電流流向電源, 但同時(shí)電壓畸變往往也較低n反之, 高電源阻抗阻止諧波電流流向電源, 但電壓總畸變往往也較高n電源阻抗與總諧波畸變 (u, i) 之間的變化是非線性的基本概念基本概念電源阻抗對(duì)電壓和電流畸變的影響電源阻抗對(duì)電壓和電流畸變的影響基本概念基本概念術(shù)語(yǔ)術(shù)語(yǔ)n主要術(shù)語(yǔ)主要術(shù)語(yǔ)通常標(biāo)記通常標(biāo)記IEC其它其它總諧波畸變總諧波畸變TDHDTHD, 功率因數(shù)功率因數(shù)FPPF相移因數(shù)相移因數(shù)cosjcosj1畸變因數(shù)畸變因數(shù)FDDF, Fd峰值因數(shù)峰值因數(shù)FCFCCF 2 - 電力生產(chǎn)、配電和消耗各環(huán)節(jié)

8、電力生產(chǎn)、配電和消耗各環(huán)節(jié) 產(chǎn)生的諧波干擾產(chǎn)生的諧波干擾目的目的:認(rèn)識(shí)干擾源的特點(diǎn)認(rèn)識(shí)干擾源的特點(diǎn)諧波干擾諧波干擾電源電源EJPMIUPSBMV/LV線性負(fù)載n在電網(wǎng)某一點(diǎn)在電網(wǎng)某一點(diǎn), 諧波畸變依賴于諧波畸變依賴于:q負(fù)載類型q電纜或?qū)Ь€q變壓器接線類型和阻抗q電源阻抗n當(dāng)無(wú)載或線性負(fù)載時(shí)當(dāng)無(wú)載或線性負(fù)載時(shí), THD (U) 小于小于 4%n對(duì)于非線性負(fù)載對(duì)于非線性負(fù)載, 畸變主要依賴畸變主要依賴: q采用技術(shù)q網(wǎng)絡(luò)情況(*) : 不同類型產(chǎn)品有很大不同n電源處諧波畸變一般不太突出電源處諧波畸變一般不太突出諧波干擾諧波干擾電力生產(chǎn)電力生產(chǎn): 發(fā)電機(jī)和不間斷電源發(fā)電機(jī)和不間斷電源Sn (kVA

9、)5000THD (U) 發(fā)電機(jī)5%3%1, 5%THD (U) UPS210.10.20.2100.20.30.2190.81.21120.10.20.2230.81.20.7120.10.20.2250.81.20.7250.2 +0.15 +0.1 +畸變畸變偶次偶次次數(shù)次數(shù)次數(shù)奇次奇次非 3 的倍數(shù)奇次奇次3 的倍數(shù)畸變6n10n2.5n工業(yè)應(yīng)用工業(yè)應(yīng)用n第第2級(jí)級(jí): 保留接受保留接受當(dāng)超過(guò)前面限制時(shí), 供電部門通常在接入點(diǎn)定義總諧波畸變。如果這些等級(jí)被超過(guò), 供電部門保留要求附加補(bǔ)償?shù)臋?quán)利。n逐次畸變逐次畸變n總畸變總畸變qq低壓低壓 : 4% qq中壓中壓: 6% qq高壓高壓:

10、3%標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定 n第三階段第三階段: 例外但仍有可能接受例外但仍有可能接受當(dāng)超出第二級(jí)而沒(méi)有超過(guò)兼容性等級(jí)時(shí), 由于其它用戶不產(chǎn)生諧波, 則可以給予例外接受。工業(yè)應(yīng)用工業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定 n表格表格抗干擾水平抗干擾水平 n目前無(wú)正式標(biāo)準(zhǔn)目前無(wú)正式標(biāo)準(zhǔn), 但對(duì)項(xiàng)目但對(duì)項(xiàng)目:77A (分委會(huì)分委會(huì)) 99 有低壓裝置有低壓裝置抗干擾性一般性要求。抗干擾性一般性要求。n第一級(jí)第二級(jí)23438841.52591060.8278980.8292.54100.821167120.41.51356Total THD12%16%標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定 1 - 諧波對(duì)電氣設(shè)備的影響諧波對(duì)電氣設(shè)備

11、的影響目的目的 :掌握諧波對(duì)主要電氣元件的掌握諧波對(duì)主要電氣元件的影響影響敏感設(shè)備敏感設(shè)備n電容器n變壓器n電動(dòng)機(jī)n中性線電纜n發(fā)電機(jī)n集中遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)n可控整流器nUPS 系統(tǒng)n其它設(shè)備諧波對(duì)電氣設(shè)備的影響諧波對(duì)電氣設(shè)備的影響XLw wX XL XCXCw wXXL = w w L = (2 p p f) LXC = - 1 1w w C= -1 1(2p p f)C如如 f 增加增加 如如 f 增加增加諧波對(duì)電氣設(shè)備的影響諧波對(duì)電氣設(shè)備的影響XLXCXL + Xc = 1XL = Xcw wXfr LC w w r 2 =1 w wZfr諧波對(duì)電氣設(shè)備的影響諧波對(duì)電氣設(shè)備的影響XLXCw

12、wXfrw wZfr LC w w r 2 =1 諧波對(duì)電氣設(shè)備的影響諧波對(duì)電氣設(shè)備的影響網(wǎng)絡(luò)模型的結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)模型的結(jié)構(gòu) n三相網(wǎng)絡(luò)的單線圖三相網(wǎng)絡(luò)的單線圖Ssc上級(jí)變壓器 Sn, Uscn諧波模型諧波模型電子整流設(shè)備電容器電機(jī),電阻, 照明等QCA NSsc HVSsc TrNNNIh諧波對(duì)電氣設(shè)備的影響諧波對(duì)電氣設(shè)備的影響w= 2p50網(wǎng)絡(luò)角頻率SCCTR= = +SCCBT= 給定 LBTQ= Un2Cw給定 CP= 給定 Rl1= 頻譜: l3, l5, l7, .ln計(jì)算模型計(jì)算模型1SCCBTSnUsc1SCCTR1SCCHTUn2LBTwUn2RS 污染負(fù)載 (50 Hz) 3Un

13、諧波對(duì)電氣設(shè)備的影響諧波對(duì)電氣設(shè)備的影響n放大系數(shù)放大系數(shù)FA陷波電路阻抗陷波電路阻抗FA= OB OAlZlSccLQCPRlhScpBAOAwwR諧波對(duì)電氣設(shè)備的影響諧波對(duì)電氣設(shè)備的影響n共振角頻率共振角頻率n放大因數(shù)放大因數(shù)n其它公式其它公式陷波電路的特性陷波電路的特性 SscLQCPRlhSpl(Spl 是 S 污染負(fù)載)FA = RhR = FA = wR =1 LCCLSscQSsc QP諧波對(duì)電氣設(shè)備的影響諧波對(duì)電氣設(shè)備的影響QClh共振時(shí)發(fā)生了什么？共振時(shí)發(fā)生了什么？lh- j F a lh j F a lhn諧振時(shí)諧振時(shí), 存在存在:q負(fù)載產(chǎn)生的諧波電流 Inq電容器中流過(guò)的

14、諧波電流 FA x Ihq電源、變壓器和中壓網(wǎng)絡(luò)的諧波電流 FA x Ihn結(jié)論結(jié)論: 電容器放大了污染源注入的諧波電流電容器放大了污染源注入的諧波電流諧波對(duì)電氣設(shè)備的影響諧波對(duì)電氣設(shè)備的影響數(shù)值計(jì)算數(shù)值計(jì)算n計(jì)算諧振次數(shù)計(jì)算諧振次數(shù)BB Ssc = 20MVABB Q= 400 kVARn計(jì)算放大因數(shù)計(jì)算放大因數(shù)BB Ssc = 20MVABB Q= 400 kVARBB P= 400kWh = = 50 = 7,1SscQFA = = = 50Ssc.QPFA = 7,1 20.106 x 400.103400.103諧波對(duì)電氣設(shè)備的影響諧波對(duì)電氣設(shè)備的影響諧波電壓源的激勵(lì)諧波電壓源的激勵(lì)

15、 n圖形圖形n諧振諧振n結(jié)論結(jié)論: 電容器放大已經(jīng)存在于網(wǎng)絡(luò)中的諧波電壓。電容器放大已經(jīng)存在于網(wǎng)絡(luò)中的諧波電壓。k (w)k50 Hzk wr wUHTUBT變壓器 (k 理論變比)C電容器負(fù)載UBTUHT= k x Fa諧波對(duì)電氣設(shè)備的影響諧波對(duì)電氣設(shè)備的影響諧波次數(shù)電容器諧波阻抗電容器諧波阻抗1C w.hZ =12345678910h諧波對(duì)電氣設(shè)備的影響諧波對(duì)電氣設(shè)備的影響電容器能承受的過(guò)載電容器能承受的過(guò)載n標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)n中壓: IEC 871n低壓: IEC 831 和 C 54 - 104n電容器可接受電容器可接受:n1.1倍額定電壓:- 中壓 12h/24h- 低壓 8h/24hn1.

16、3倍連續(xù)額定電流n兩個(gè)條件不能同時(shí)存在兩個(gè)條件不能同時(shí)存在電容器組電容器組v iv i3 IRMS x URMS 1.3 Qn諧波對(duì)電氣設(shè)備的影響諧波對(duì)電氣設(shè)備的影響諧波對(duì)電容器的影響諧波對(duì)電容器的影響 n確定電容器耐受電壓必須考慮諧波確定電容器耐受電壓必須考慮諧波 n當(dāng)總諧波電流畸變超過(guò) 83%, 電容器因諧波過(guò)載會(huì)產(chǎn)生超過(guò)允許的溫升n準(zhǔn)則準(zhǔn)則: 不要把電容器連接到電壓總諧波畸變超過(guò)8% 的系統(tǒng)上。非線性負(fù)載功率總和 / 變壓器容量電容器 和 和 0.8lnlpnq電子供電電源l3 - 0.7l1ln = 3 x 0.7l1lpn = l12+ (0,7l1)2 1.7lnlpn諧波對(duì)電氣設(shè)

17、備的影響諧波對(duì)電氣設(shè)備的影響IT = 1, 11 IF = 39 A現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量IT = 8, 36 IF = 33, 4 A相線電流總諧波畸變AB電流電壓AB電流電壓中性線 電流總諧波畸變*總諧波畸變總諧波畸變042,6 %*總諧波畸變總諧波畸變830,0 %HAR150750 Hz0000A001,12 %HAR150750 Hz0000A020,02 %HAR130650 Hz0000A001,12 %HAR130650 Hz0000A010,00 %HAR110550 Hz0001A003,37 %HAR110550 Hz0000A010,00 %HAR090450 Hz0000A

18、002,24 %HAR090450 Hz0002A050,00 %HAR070350 Hz0003A010,11 %HAR070350 Hz0002A060,00 %HAR050250 Hz0009A026,96 %HAR050250 Hz0002A070,00 %HAR030150 Hz0011A031,46 %*HAR030150 Hz0033A830,00 %F0050 Hz0035A100,00 %*F0050 Hz0004A100,00 %諧波對(duì)電氣設(shè)備的影響諧波對(duì)電氣設(shè)備的影響二次諧波二次諧波 (3k-1) n n (3k-1) 次諧波形成反向次諧波形成反向的三相系統(tǒng)的三相系統(tǒng) (

19、負(fù)序諧波負(fù)序諧波)q制動(dòng)轉(zhuǎn)矩制動(dòng)轉(zhuǎn)矩I2I3H2H1I1H1H2H1H2諧波對(duì)電氣設(shè)備的影響諧波對(duì)電氣設(shè)備的影響三次諧波三次諧波 (3k)n(3k) 次諧波形成純次諧波形成純零序零序系統(tǒng)系統(tǒng)無(wú)轉(zhuǎn)矩?zé)o轉(zhuǎn)矩I2I3H3H1I1H1H3H1H3諧波對(duì)電氣設(shè)備的影響諧波對(duì)電氣設(shè)備的影響四次諧波四次諧波 (3k + 1)n(3k+1) 次諧波形成正向的次諧波形成正向的三相系統(tǒng)三相系統(tǒng) (正序諧波正序諧波)電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩I2I3H4H1I1H1H4H1H4諧波對(duì)電氣設(shè)備的影響諧波對(duì)電氣設(shè)備的影響三相系統(tǒng)的諧波電流三相系統(tǒng)的諧波電流負(fù)載 1正向系統(tǒng): 3k + 1= F (1)471013161922

20、25反向系統(tǒng): 3k - 1=2581114172023零序系統(tǒng): 3k=36912151821負(fù)載 2負(fù)載 33 . Ih3k3 . Ih3IF IFIh3 Ih5Ih5Ihn Ih (3k + 1)N 1 2 31 2 3諧波對(duì)電氣設(shè)備的影響諧波對(duì)電氣設(shè)備的影響諧波對(duì)諧波對(duì)異步電機(jī)異步電機(jī)的影響的影響nIRMS I1 (產(chǎn)生有功轉(zhuǎn)矩) 定子繞組附加溫升n變壓器產(chǎn)生附加鐵損n正向或反向脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩電機(jī)效率下降不正常振動(dòng)轉(zhuǎn)子附加溫升過(guò)早老化n簡(jiǎn)單規(guī)則簡(jiǎn)單規(guī)則 異步電機(jī)端子處電壓畸變不超過(guò) 10%(IEC 38 導(dǎo)則 106)HVF = I1 定子繞組的附加溫升n附加鐵損n脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩電子勵(lì)磁調(diào)節(jié)器誤動(dòng)

21、不正常振動(dòng)阻尼繞組的附加溫升過(guò)早老化n簡(jiǎn)單規(guī)則簡(jiǎn)單規(guī)則q發(fā)電機(jī)不要超過(guò) 20% 的非線性負(fù)載q如果非線性負(fù)載所占比例為 20 至 30%, 一些生產(chǎn)廠商聲明應(yīng)降容 10%q超過(guò)這個(gè)數(shù)值, 則應(yīng)把裝置和它們吸收的電流實(shí)際頻譜進(jìn)行比較分析q各次諧波不應(yīng)超過(guò) 5% (IEC - 34)IHIN諧波對(duì)電氣設(shè)備的影響諧波對(duì)電氣設(shè)備的影響對(duì)其它設(shè)備的影響對(duì)其它設(shè)備的影響n對(duì)交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)的污染影響(參見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn) CC ITT)n報(bào)警裝置誤動(dòng)n采用非真實(shí)有效值測(cè)量導(dǎo)致脫扣器誤動(dòng)n靈敏電子系統(tǒng)的誤動(dòng)諧波對(duì)電氣設(shè)備的影響諧波對(duì)電氣設(shè)備的影響5 - 1 解決方案解決方案目的目的 : 掌握電網(wǎng)諧波干擾掌握電網(wǎng)諧波干擾的治理

22、方案的治理方案 解決方案解決方案可能的解決方案可能的解決方案n降低諧波阻抗降低諧波阻抗n對(duì)諧波進(jìn)行失諧處理對(duì)諧波進(jìn)行失諧處理q安裝諧波抑制電抗器n用濾波器限制諧波用濾波器限制諧波q并聯(lián)諧振q2 次諧波阻尼濾波器q其它類型的濾波器q有源濾波n限制諧波限制諧波n平滑電流平滑電流解決方案解決方案諧波抑制電抗器諧波抑制電抗器n目的目的: 調(diào)整電感 Lah 的值使注入電容器的高次諧波電流因失諧而減少。n方案方案: 與電容器串聯(lián)安裝諧波抑制電抗器n典型調(diào)諧頻率典型調(diào)諧頻率:q2.7 次諧波, 即 135 Hz, 假如首要諧波為 3 次的話q3.8 次諧波, 即 190 Hz, 假如首要諧波為 5 或 5

23、次以上 (低壓)q4.5 次諧波,即 225 Hz, 假如首要諧波為 5 次 或 5 次以上 (中壓)n諧波電路頻率調(diào)整為抗失諧頻率 (最大等效阻抗)n調(diào)諧諧波抑制電抗器和電容支路的振蕩頻率為諧振頻率解決方案解決方案諧波抑制電抗器諧波抑制電抗器 (續(xù)續(xù))線1n等效諧波電路等效諧波電路n圖LCLahrRlhlZlf (Hz)2f = 10% 最小farfrR解決方案解決方案諧波濾波器諧波濾波器n目的目的: q諧波濾波器回路發(fā)生串聯(lián)諧振以減小電壓畸變n方案方案: q抑制電抗器和電容器串聯(lián)回路調(diào)整至對(duì)諧波含量豐富的次數(shù)發(fā)生諧振。n典型調(diào)整頻率典型調(diào)整頻率q250, 350, 550, 650 Hz

24、(5, 7, 11 和 13次)q頻率調(diào)整至諧振頻率 (最小阻抗)q吸收電網(wǎng)中存在的諧波可能引起電容器的額外溫升。q次數(shù)為抗失諧頻率的諧波必須盡可能濾去以免放大該頻率的畸變電壓。n不同類型的濾波器不同類型的濾波器:q并聯(lián)型q阻尼型q其它無(wú)源型q有源型解決方案解決方案并聯(lián)諧振并聯(lián)諧振n等效諧波電路等效諧波電路n圖圖(L = Lsc 電網(wǎng) + Lsc 變壓器)n結(jié)論結(jié)論:q必須檢查以便失諧頻率與諧波含量豐富的頻率分開(kāi)q濾波頻帶寬度通常很窄, 故需要調(diào)整電感的值q吸收電網(wǎng)中存在的諧波可能引起電容器的附加溫升lZl WR線 1線 2- rfarfrf (Hz)0RlhLLsrCr解決方案解決方案并聯(lián)諧

25、振并聯(lián)諧振n已存在諧波的吸收已存在諧波的吸收n供電電壓質(zhì)量的惡化可能導(dǎo)致并聯(lián)濾波器過(guò)載供電電壓質(zhì)量的惡化可能導(dǎo)致并聯(lián)濾波器過(guò)載 Ic = IRh2 + Ih2 +.無(wú)載諧波電壓測(cè)量帶載諧波電流測(cè)量頻率 h 時(shí)短路Lsc whIRhIhURhLsrC解決方案解決方案阻尼濾波器阻尼濾波器 (高通高通)n等效濾波電路等效濾波電路(l = Lsc 電網(wǎng) + Lsc 變壓器)n圖形圖形RlhLLFaCrRFa帶并聯(lián)諧振2 次阻尼濾波器線 1線 2解決方案解決方案改變電網(wǎng)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)低敏感改變電網(wǎng)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)低敏感n網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有進(jìn)行預(yù)先考慮網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有進(jìn)行預(yù)先考慮n不敏感網(wǎng)絡(luò)不敏感網(wǎng)絡(luò)MV 網(wǎng)絡(luò)(1% 畸變)網(wǎng)絡(luò) ALV

26、網(wǎng)絡(luò) BLV(5 8%畸變)lhlhMV 網(wǎng)絡(luò)(1% 畸變)網(wǎng)絡(luò) ALV (1%畸變)網(wǎng)絡(luò) BBT(8 - 10%畸變)lhlhMV 電容器A對(duì)諧波敏感設(shè)備敏感負(fù)載不敏感負(fù)載解決方案解決方案 : 電壓總諧波畸變A : 敏感負(fù)載 : 污染負(fù)載如何給敏感負(fù)載供電如何給敏感負(fù)載供電輻射型電網(wǎng)優(yōu)于串聯(lián)型輻射型電網(wǎng)優(yōu)于串聯(lián)型電氣計(jì)算圖AAAlh1Lw12Lw23T14networkLw1Lw213 225T14# 4T25 4 3 2 1.6%)20 KV Psc = 120 MVA400 VTHDU = 16% (8%)EDFn建議用戶采用方式建議用戶采用方式180 kW180 kWMM630 kVA

27、Usc 6%20 KV Psc = 120 MVATHDU = 0.8% / 1%EDF線性負(fù)載和敏感負(fù)載變頻器供電變頻器供電630 kVAUsc 6%630 kVAUsc 6%Dyn 11THDI = 79%THDU = 12%DD0THDI = 79%THDU = 12%THDU 4%6 - 2 UPSn存在裝置：存在裝置：q研究目的：符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的 8%n 頻譜頻譜高層建筑物上安裝的高層建筑物上安裝的 UPS 系統(tǒng)系統(tǒng)6535251550.005 10 15 20 25傳統(tǒng) UPS200 kVA400 V50 mm2 60 米TNC S 中線 = S 相線60 kVA傳統(tǒng) UPS200

28、kVA400 VTHDU = 9.4%THDV = 12.26%50 mm2 60 米S 中線 = S 相線THDU = 10.44%THDV = 15.84%THDI = 79%60 kVA高層建筑物上安裝的高層建筑物上安裝的 UPS 系統(tǒng)系統(tǒng)n結(jié)果分析結(jié)果分析帶波形補(bǔ)償?shù)膸Рㄐ窝a(bǔ)償?shù)?UPS200 kVA400 V 50 mm2 60 米TNC S 中線 = S 相線60 kVA高層建筑物上安裝的高層建筑物上安裝的 UPS 系統(tǒng)系統(tǒng)n建議的解決方案建議的解決方案:q采用 MLI UPS 升級(jí)THDU = 4.22%THDV = 6.3%THDU = 5.6%THDV = 10.7%UPS1

29、00 kVA高層建筑物上安裝的高層建筑物上安裝的 UPS 系統(tǒng)系統(tǒng)THDU = 2.6%THDV = 6.5%Dyn100 kVAUsc 6%THDU = 5.3%THDV = 6%n優(yōu)化解決方案優(yōu)化解決方案q諧波由于采用 D / 耦合抑制 PC 支路的諧波Y50 mm2 60 米TNC S 中線 = S 相線30 kVA30 kVATHDU = 2.1%THDV = 4.4%THDI = 33.7%UPS100 kVA高層建筑物上安裝的高層建筑物上安裝的 UPS 系統(tǒng)系統(tǒng)n有源補(bǔ)償裝置的另一種解決方案有源補(bǔ)償裝置的另一種解決方案Thdu 和 v 4%50 mm2 60 米TNC S 中線 = S 相線Thdu 和 v 4%60 kVAAC30 A6 - 4 功率補(bǔ)償功率補(bǔ)償目的目的: 通過(guò)施耐德開(kāi)發(fā)的通過(guò)施耐德開(kāi)發(fā)的 “諧諧波波”軟件對(duì)實(shí)例進(jìn)行研究軟件對(duì)實(shí)例進(jìn)行研究無(wú)功功率補(bǔ)償無(wú)功功率補(bǔ)償n電路圖電路圖熒光燈100 kA3 x 120 mm250 m半中線3 x 150 mm2 Cu60 m20 kV90 MVA400 kV A/Usc = 4%EdFM400 VIh5 = 55%Ih7 = 3