电力系统谐波检测与控制

中国地质大学（武汉）远程与继续教育学院毕业设计（论文）远程与继续教育学院本科毕业论文（设计）题目：电力系统谐波检测与控制 学习中心： 内蒙古学习中心 学 号： 090F31133025 姓 名： 陈宝 专 业： 电气工程及其自动化 指导教师： 蒋亦农 2015 年 8 月 28 日 中国地质大学（武汉）远程与继续教育学院本科毕业论文（设计）指导教师指导意见表学生姓名： 陈宝 学号： 090F31133025 专业： 电气工程及其自动化 毕业设计（论文）题目： 电力系统谐波检测与控制 指导教师意见：（请对论文的学术水平做出简要评述。包括选题意义；文献资料的掌握；所用资料、实验结果和计算数据的可靠性；写作规范和逻辑性；文献引用的规范性等。还须明确指出论文中存在的问题和不足之处。）填写要求：1.请指导教师按以上要求填写意见，2.学生在上传论文时不得将以上括号内的内容删除。3.当学生论文评阅成绩不及格重写时，指导教师要重新填写意见及新的指导日期。（指导教师填写指导意见时请将填写要求删除）指导教师结论： （合格、不合格）指导教师姓名所在单位指导时间中国地质大学（武汉）远程与继续教育学院 本科毕业设计（论文）评阅教师评阅意见表 学生姓名： 陈宝 学号： 090F31133025 专业： 电气工程及其自动化 毕业设计（论文）题目： 电力系统谐波检测与控制 评阅意见：（请对论文的学术水平做出简要评述。包括选题意义；文献资料的掌握；所用资料、实验结果和计算数据的可靠性；写作规范和逻辑性；文献引用的规范性等。还须明确指出论文中存在的问题和不足之处。）填写要求：1.请评阅教师按以上要求填写意见，2.上传论文时不得将以上括号内的内容删除。3.当学生论文评阅成绩不及格重写时，评阅教师要重新填写意见及新的评阅日期。 （评阅教师填写指导意见时请将填写要求删除）修改意见：（针对上面提出的问题和不足之处提出具体修改意见。评阅成绩合格，并可不用修改直接参加答辩的不必填此意见。）毕业设计（论文）评阅成绩 （百分制）： 评阅结论： （同意答辩、不同意答辩、修改后答辩）评阅人姓名所在单位评阅时间论文原创性声明本人郑重声明：本人所呈交的本科毕业论文电力系统谐波检测与控制，是本人在导师的指导下独立进行研究工作所取得的成果。论文中引用他人的文献、资料均已明确注出，论文中的结论和结果为本人独立完成，不包含他人成果及使用过的材料。对论文的完成提供过帮助的有关人员已在文中说明并致以谢意。本人所呈交的本科毕业论文没有违反学术道德和学术规范，没有侵权行为，并愿意承担由此而产生的法律责任和法律后果。 论文作者（签字）：陈宝 日期：2015年8月18日摘 要近年来,随着电力电子技术的发展,电弧炉、整流器等非线性器件在电力系统中被广泛应用,这使电网中出现了大量谐波,造成电网信号波形畸变,致使电能质量下降,对电网的安全可靠运行产生很大的影响。而且随着用户和供电部门对电能质量的关注和要求越来越高，准确的谐波分析已经成为电能质量研究的一个重要方面。因而了解谐波产生的机理，研究和清除供配电系统中的高次谐波，对改善供电质量，确保电力系统安全，经济运行都有着十分重要的意义。 关键词： 1、电力系统 2、谐波 3、措施 目 录一、电力系统谐波检测概述1（一）电力系统谐波的定义1（二）谐波的危害1二、电力系统谐波的检测方法4（一）基于傅里叶变换的谐波检测法4（二）基于神经网络的谐波检测法4（三）基于瞬时无功功率理论的谐波检测法5三、电力系统谐波治理的方案7（一）变频启动的消谐措施7（二）移相消谐8（三）滤波器消谐9（四）增大换流器相数10（五）加强管理，阻止谐波的传输10四、案例分析12（一）谐波现状分析12（二）滤波方案设计12（三）谐波治理仿真数据13（四）实际测试结果及分析15五、结论16致谢17参考文献18 一、电力系统谐波检测概述（一）电力系统谐波的定义谐波是一个周期电气量的正弦波分量，其频率为基波频率的整数倍，由于谐波的频率是基波频率的整数倍，我们也常称它为高次谐波。电力系统稳态运行的情况下，电压波形为正弦波。但是，在实际的供电系统中，大量非线性设备的存在使得屯压波形发生畸变，这种引起电压波形畸变的负载称为“调波源”，常见的谐波源生要有以下类型：(1)输配电系统中电力变压器、电抗器铁磁饱和特性为非线性而产生谐波；(2)用电设备产生的谐波，主要包括带有功率电子器件的交流设备、双向晶闹管可控幵关、品阿管整流设备、变频装置、电弧炉、感应炉、电气铁道及整流阀。随着科技水平的不断提高，未来的电气系统中的谐波源会越来越多，也更加多样化。个人计算机、数字通信、多媒体和家用电器如洗衣机、电冰箱、空调器的广泛应用，使得谐波问题变得更加严重。（二）谐波的危害1、对供配电系统的危害供配电系统中的电力线路与电力变压器一般采用电磁式继电器.感应式继电器或晶体管继电器予以检测保护。依据继电器的设计特点和动作原理，谐波能够劣化或降低保护继电器的动作特性，对10%以下含量的谐波不敏感，而当谐波含量高达 40时又导致继电保护误动作，因而在谐波影响下不能全面有效地起到保护作用，严重威胁着供配电系统的稳定和安全。电力系统中的谐波能使电网的电压与电流波形发生畸变。如三相四线制供电系统中的中性线，由于所带负载会产生大量的奇次谐波，其中3次谐波含量较大，可达40；相线上的3的整数倍谐波在中性线上会叠加，使中性线上的电流值可能超过相线上的电流。另外，相同频率的谐波电压与谐波电流要产生同次谐波的有功功率，从而降低电网电压，浪费电网的容量。2、对电力设备的危害谐振总是与电容器有关，特点是与无功补偿电容器有关，这是因为电容器的容抗 Xc=1(Wc)，与频率成反比，因此，在高次谐波电压作用下的容抗要比在基波电压作用下的容抗小的多，从而使谐波电流的波形畸变比谐波电压的波形畸变大得多，即使电压中谐波所占比例不大，也会产生显著的谐波电流。最常见的是电容器与谐波源统一结于一般母线上，在这种方式下，谐波源与电容器之间易产生谐波大，甚至并联谐振，从而使电容器成倍地超负荷，导致电容因过流而鼓肚，损坏，甚至爆炸。谐波电压的存在增加了变压器的磁滞损耗和涡流损耗，而且加大了绝缘的电应力，谐波电流则增加了变压器的铜损。这种影响在换流变压器中显得更为重要，这是因为滤波器一般装在换流变压器的交流侧，换流变压器才能从滤波器受益。对电路变压器特别严重的影响使3的倍数次零序谐波电流在变压器三角绕组内循环，大的循环电流将使绕组过载。当变压器向不对称负荷供电时，要考虑的另一个重要问题是如果负载电流含有直流分量，就会使变压器磁路饱和，这将使变压器交流激磁电流中所有的谐波分量大为增加。由于谐波次数高频率上升，再加之电缆导体截面积越大集肤效应越明显，从而导致导体的交流电阻增大，使得电缆允许通过电流减小。另外，电缆的电阻，系统母线侧及线路阻抗与系统串连，提高功率因数用的电容器及线路的容抗与系统并联，在一定数值的电感与电容下可能发生谐振。3、对用电设备的危害谐波对异步电机的影响，主要是增加电动机的附加损耗，降低效率，严重时使电动机过热。尤其是负序谐波在电动机中产生负序旋转磁场，形成与电动机旋转方向相反的制动转距，减少电动机的出力。另外，电动机中的谐波电流，当频率接近某零件的固有频率时，还会使电动机产生振动，发出很大的噪声。对于配电用断路器来说，全电磁型的断路器易受谐波电流的影响使铁耗增大而发热，同时由于对电磁铁的影响与涡流影响使脱扣困难，且谐波次数越高影响越大；热磁型的断路器，由于导体的集肤效应与铁耗增加而引起发热，使得额定电流降低与脱扣电流降低；电子型的断路器。谐波也要使其额定电流降低，尤其是检测峰值的电力断路器，额定电流降低的更多对于漏电断路器来说，由于谐波泄漏电流的作用，可能使断路器异常发热，出现误动作或不动作。对于电磁接触器来说，谐波电流使磁体部件升温增大，影响接点，线圈温度升高使额定电流降低。对于热继电器来说，因受谐波电流的影响也要使额定电流降低。在工作中它们都有可能造成误动作。对于计算机网络，通信，有线电视，消防报警与楼宇自动化等弱电设备，电路系统中的谐波通过电磁感应，静电感应与传导方式耦合到这些系统中，产生干扰。其中电感应与静电感应的耦合强度与干扰频率成正比，传导则通过公共接地耦合，有大量不平衡电流流入接地极，从而干扰弱电系统。如由谐波产生的通信回路中的噪声可以降低其传播质量，并且能使信号产生干扰，极端情况下，噪声可使得通信电路无法使用。17二、电力系统谐波的检测方法（一）基于傅里叶变换的谐波检测法该方法的基本原理是采用快速傅立叶变换(FFT)获得各次谐波信号的相关参数。它是如今谐波检测应用最为广泛的一种方法。但是利用该方法进行谐波检测依然存在以下问题:频谱混叠，频谱泄漏及栅栏效应等。这些因素导致检测出的信号参数(频率、幅值和相位)准确度不高，无法满足谐波检测的精度要求。针对上述原因，各国专家学者提出了许多改进方法，其主要的改进方法如下。(1)修正理想采样频率法。当采样区间长度和采样时间间隔的比值为整数时，频谱泄漏现象就不会存在。该方法正是利用这种原理所提出的。它对每个采样点进行修正，得到理想采样频率下的采样值。该方法对硬件要求不高，实时性好，适合在线检测，但只能减少一半的泄漏。(2)利用加窗插值法对FFT算法进行修正的方法。该方法通过选择加入不同的窗函数以减少频谱泄漏，通过插值算法减小栅栏效应所带来的误差。它可以有效的减少泄漏，抑制谐波间的相互干扰及其它因素的干扰，从而可以准确检测到各次谐波的参数值。(3)同步采样法。包括硬件和软件两种方式实现。软件同步采样法通过测量信号周期来适时调整采样间隔，从而使得信号频率与采样频率保持同步；基于硬件的同步采样法包括利用过零比较器或者数字式锁相器等硬件装置实现同步采样。软件方法应用灵活，检测精度高，但实时性方面得不到很好的保障，硬件方法通过优化采样周期或每周采样点数来逼近信号频率，实时性较好，但检测精度会受到影响。(4)准同步采样法。该方法建立在同步采样的基础上，通过适当增加采样点及采用相应的算法进行数据的处理。使用此方法进行谐波检测，可以有效地抑制谐波对测量参数的影响，同时减少未完全同步而产生的误差，检测精度较高，但是该方法需要处理的数据量很大，实时性方面不够好，且存在较大地相位误差。（二）基于神经网络的谐波检测法神经网络因为具有强大的学习能力和对任意连续函数的逼近能力，所以其广泛的应用于预测与管理、通信、模式识别与图象处理、控制与优化等领域。神经网络在电力系统谐波检测中的应用目前仍在起步阶段。它主要有以下三方面的应用:电力系统谐波的预测、谐波源的辨识以及谐波的检测。在我们检测谐波时，所得到的高次谐波与输入模式向量权向量的次数有非常大的关系，向量的次数越多，则得到的谐波次数也越多，计算时间也会相应增加。在一个周期内神经网络对基波电流的跟踪就能有非常好的效果，具有很好的实时性。将神经网络应用于谐波检测，主要涉及算法的选择、网络构建以及样本的确定，近年来取得了一些研究成果。基于神经网络的谐波检测模型主要有:基于自适应线性神经元的谐波检测方法、基于多层BP网络的谐波检测方法和基于径向基函数网络的谐波检测方法等。基于神经网络的谐波检测方法主要具备以下优点:计算量不大；检测精度高；在对数据流长度的敏感性方面要低于小波变换和FFT；具有很好的实时性和抗干扰性。由此可知，基于神经网络的谐波检测法的实现为电力系统谐波检测提供了一种新的手段。但该方法的研究及其在工程中的应用还有待深入，还存在诸如需要大量的训练样本、没有规范的神经网络构造方法、神经网络的精度对样本存在非常大的依赖性以及如何确定所需的样本数没有规范方法等问题。所以目前在工程应用中还未优先选用，今后该方法的研究将主要集中在新的检测模型与检测原理以及神经网络的实现方法和技术上。（三）基于瞬时无功功率理论的谐波检测法瞬时无功功率理论一经提出，就很快在电力系统谐波检测领域得到了广泛应用。现如今，基于瞬时无功功率理论的谐波检测研究已相当深入，并取得了工程应用成果。基于瞬时无功功率理论的谐波检测法有以下3种 :p-q法、ip-iq法 以 及 d-q法。它们都能实时和准确的检测出三相三线制对称电路的总谐波分量。但由于p-q法没有考虑零序分量，在三相系统不平衡或有畸变的情况下，其检测结果会存在较大误差，所以它只能用在三相三线平衡正弦电压的供电系统中，不能补偿无功。而ip-iq法和d-q法的适用范围广泛，不仅可以适用于电力系统电压畸变的情况，而且在电力系统电压不对称的情况下同样适用。基于瞬时无功功率理论的谐波检测法的优点是当电网电压对称且无畸变时，谐波检测的实现电路结构比较简单，实时性很好，但该理论是基于三相三线制电路提出的。对于单相电路，应首先将三相电路分解，而后再构造基于该理论的单相电路的谐波检测电路。而在针对三相四线制系统存在中线电流的情况时，则采用了基于三维坐标变换的p-q-r谐波检测法。该方法可以检测出系统的谐波电流及中线电流。随着研究的进一步深入，学者们提出了广义的瞬时无功功率理论。基于广义瞬时无功功率理论的谐波检测方法应运而生，并开始应用到工程实践中。广义瞬时无功功率理论在解决谐波总量实时检测方面有很大优势，但在各次谐波的检测方面无法满足要求。由于受电机d-q旋转坐标变换的启发，基于广义d-q旋转坐标变换的谐波检测方法被一些学者提出，该方法能够解决各次谐波的检测问题，但由于该方法电路耗费很大，现在仍处于理论探讨中，在生产实际中的研究应用并不深入。三、电力系统谐波治理的方案（一）变频启动的消谐措施以前大型电机启动都装有电压源转换器和电流源转换器，这种做法将产生大量的谐波电流分量。而采用变频启动技术可以降低谐波电流减少功率消耗、减少变压器铁心发热。变频技术这几年得到迅速发展，在美国已进入商业应用。这种方法综合电压畸变率的降低和系统的阻抗特性有关，包括阻抗数和原有畸变水平。若变压器阻抗低，电流畸变相对较高；若变压器阻抗高，电流畸变率相对较低。变频启动的原理接线图如图1所示。图1 变频启动的原理变频启动的消谐措施的实现方式一般有以下几种：第一，具有扼流线圈的变频启动多数变频启动的装置上都装有直流扼流圈，扼流圈是脉动滤波电路上一个简单的电感器，它抑制了到电容器去的电流对时间的变化率，使峰流变低。扼流圈一般能降低 40%-60%的电流畸度，这是很典型的以扼流圈代替三相电抗的做法，这种技术也可以应用到其它电气设备上。第二，具有输入电抗器的变频启动当选用变频启动装置时，一般都装有三相输入电抗器它的作用是消除高频噪声，增强对涌流效果的保护及减少谐波。第三，专用脉冲系统对于大容量（370kv以上）电机启动，可采用两个脉冲启动组成一套专用的12脉冲启动系统，这种系统具有均分负荷的能力，并产生12脉冲启动，该系统又可构成两组基本组合：一是两台隔离变压器各自独立，一台接成三角形/星接线，另一台接成三角形/三角形接线。这种接线方式用于降低大功率6脉冲启动产生的谐波电流。其优点是两台变压器型号相同，互换性强。二是采用一台具有两个二次线圈的隔离变压器，接线组别为三角型/星/三角型。这种接线方式使变压器一次侧的谐波降低。优点是安装费用低，它可以有效消除 90%的谐波影响。应用这种方式能使输入端的电流波形更接近正弦波，从而满足电能质量的要求。（二）移相消谐电力系统的谐波同样受基本电流规律制约，当进行代数相加时，被移相的两个电流将部分或全部抵消，这取决于两个电流的大小和相位，因次系统谐波电流可以通过不同支路或负荷间相位偏移而减少，如果两个电流大小相等方向相反这两个谐波电流可自然抵消为零。采用不同接线组别的变压器可以降低不同次的谐波电流，利用移相消谐原理可以针对系统中的特征谐波加以消除。图2 采用隔离变压器启动方式一图3采用隔离变压器启动方式二（三）滤波器消谐1、无源滤波器所谓无源滤波器就是应用无源元件 R、L、C 进行组合，形成对谐波电流进行抑制电路，达到消除谐波的目的。有多次谐波存在时可选用一组滤波器，其中每一个滤波器对应于一个不同的频率。作为消谐电路 RLC 的作用主要取决于 R、L、C 的额定值及电路的结构方式。RLC 电路调节频率时对谐波电流表现为或高或低不同阻抗，这样就形成无源调谐滤波器，调谐滤波器通常与系统线路并联.这样在选定的频率时对谐波电流呈现最小阻抗，因次大部分的谐波电流在设定的频率处通过滤波器被分流，它只在谐波源和滤波器间循环而远离电源。如果有多个频率的谐波需要滤除则应装设多级滤波器，但因滤波器对谐波源呈串联连接，它同电源阻抗形成并联共振电路，一旦发生谐振将导致谐波电流放大。因此在选用滤波器时一定要首先测出系统和负载的背景谐波，根据需要滤除的特征谐波次数选择合适的滤波器参数，并需进行反复的计算机模拟实验，以避免滤波器和系统发生谐振。无源滤波器的原理接线图及阻抗特性如图4。图4无源滤波器的原理接线图及阻抗特性2、有源滤波器有源滤波器是一种新技术设备，这种技术不但为有效地消除谐波创造了条件，而且有的滤波器还可以对电网谐波、负序电流及无功功率进行补偿，有源滤波器是一种主动式滤波器，它与无源滤波器的区别在于它能向系统输入补偿谐波电流以抵消负载所产生的有害谐波电流。有源滤波器通过采集到的电压、电流波形进行计算，根据计算所得的畸变频谱产生并向系统注入一定的波形和移相的电流以消除谐波。有源滤波器具有高可控性、快速响应性和补偿效果好的特点，同时它可用单级滤波器滤除多种谐波而不会和系统形成谐振电路。是一种非常有发展前景的消谐手段。有源滤波器的原理接线图如图5所示。图5有源滤波器的原理接线图（四）增大换流器相数对于在电网中大量使用的换流器，一个相数为 p的换流器，其交流侧的电流只含有n =Kp+1次的特征谐波分量，这里K为任意正整数，并且各次特征谐波电流有效值In与谐波次数成反比，即为 I1/n ，I1是基波电流有效值。随着相数p的增加，幅值较大频次较低的谐波被消除。高通滤波器也是由 RLC 组合而成，可能的高通滤波器结构很多。高通滤波器它能在很宽的频段上呈现极低的阻抗，因而主要是用来吸收那些频次较高幅值较小的谐波。与单调谐相比，高通滤波器具有以下优点：（1）性能和负载能力很稳定，故它对系统频率偏差、环境温度变化、元件损耗及制造误差等带来的影响均不很敏感，安装调试要容易得多；（2）能够在较宽的频段上呈现出一个很低的阻抗，对该频段内的谐波均有滤波作用，因此它不需像单调谐那样分成几条支路，从而减少了开关、继电保护设备及维修费用；（3）就补偿无功功率而言，高通滤波器通常一个单调谐发出的无功功率大得多，它适用于大容量整流装置要求大量补偿无功的需要；（4）单调谐滤波器组的应用，通常会导致滤波器组与系统阻抗间产生一定程度的谐波放大，使低于滤波器最小谐振频率的各次谐波阻抗以及位于滤波器调谐频率之间的各次谐波阻抗增大，在这种情况下，装设高通滤波器是一种很好的选择。（五）加强管理，阻止谐波的传输由于谐波是以电流的形式传输的，因此可以通过加强管理的方法使谐波的传输范围得到控制。首先是加强对供电线路的管理，将产生谐波的负荷的供电线路和对谐波敏感的负荷供电线路分开，这样就可以阻止非线性负荷产生的畸变电压传导到线性负荷上去，防止谐波负荷电流造成的谐波电压畸形产生。电路要实现多重化和多元化，降低谐波成分。各部门各负其责，尽量不把本部门管辖范围内的谐波传送到其他线路，加强监测，实时控制，提高电网抗谐波的能力。把好投运关，对具有谐波源和系统公用电网系统，进行谐波预测计算，对于超出允许值的客户，需采取限制谐波的措施，与公用设备同时投运，也就是说，对客户工程同时设计、同时施工、同时接入使用。新设备投运后，进行谐波实测复核，合格者才允许正式接网运行。四、案例分析（一）谐波现状分析福安建顺铁合金冶炼有限公司负荷主要以中频炉为主，下面就这种谐波源的谐波情况及其高压侧的治理予以分析。福安建顺钢铁厂共有4台中频炉，供电电源由交流三相电路经整流得到，这种整流在低压侧为6脉动，在高压侧为12脉动。交流电源经整流再变频为1000kHz电源供给炼钢炉，即所谓的交-直-交方式。低压侧6脉动整流主要产生大量6n1次等次特征谐波和杂散谐波，12脉动整流主要产生大量12n1次等次特征谐波和杂散谐波，其中n为自然数。谐波的测试在35 kV电源的进线侧进行。在负荷正常时测的电压为35 kV。按照标准，取95%大值各次谐波电压含有率（%），测试结果如表1所示，得到谐波电压总畸变率为4.8%。已经超过电能质量公用电网谐波标准规定的35 kV系统电压总谐波畸变率3%的限值。表1各次谐波电压含有率（%）95%最大值次数2345678910111213测量值0.0230.0620.0340.440.0290.40.0680.0540.0493.420.012.45次数141516171819202122232425测量值0.0780.240.0390.5660.0881.190.3331.160.2691.0890.0910.694谐波电流测试：取95%大值得到各次谐波电流值（A），其中基波电流217A，具体见表4，其中打*的为超限谐波电流。表2各次谐波电流95%最大值（A）次数2345678910111213测量值0.60.930.383.950.222.580.380.270.2214*0.038.5*次数141516171819202122232425测量值0.250.720.111.50.222.820.752.5*0.552.130.171.25由此可见，福安建顺铁合金冶炼有限公司注入系统的谐波电流和 35kV 母线谐波电压均已超过国家标准规定的要求。（二）滤波方案设计以中频炉为主的建顺钢厂超限的谐波主要是5、7、11、13 等低次奇次谐波，所以谐波治理方案采用无源滤波器，通过加装 R、L、C 串联回路来滤除相应超限次数的谐波。无源加电抗器的滤波方案对于功率因数比较高的中频炉，通过加装电抗器，可吸收一部分感性无功功率，解决无功过补偿问题。依据容量的不同，滤波设计方案具体如下：（1）小容量中频炉滤波方案低压侧作补偿：对于6脉动中频炉，一般装设5、7、11次滤波支路或只装设5次滤波支路；于12脉动中频炉，一般装设5、7、11、13次滤波支路。（2）大容量中频炉滤波方案高压侧补偿适用于同一母线上带1、2台中频炉的情况：对于6脉动中频炉，一般装设5、7 次滤波支路，根据实际情况，也可考虑增设11次滤波支路；对于12脉动中频炉，除了装设11、13 次滤波支路外，可考虑装设适当容量的5、7次滤波支路。低压侧补偿适用于同一母线上带多台中频炉的情况：对于6脉动中频炉，一般装设5、7次滤波支路，根据实际情况，也可考虑增设 11次滤波支路；对于12脉动中频炉，除了装设11、13次滤波支路外，可考虑装设适当容量的5、7 次滤波支路。对于大容量中频炉，在高压侧作集中补偿可减少滤波器组数。但当在同一母线上带有多台中频炉时，可能出现在同一时间只有部分中频炉工作的情况，如在高压侧做分组投切。这种情况下，在高压侧作集中补偿实现起来就比较困难，因此可选择在低压侧进行补偿。根据以上分析，建顺钢铁厂的谐波治理可以采用两种方案：低压滤波补偿设计方案和高压滤波补偿设计方案。经过经济分析，决定采用在系统35 kV侧装设滤波装置进行滤波。具体方案如下：在公司35 KV母线设一套TAL35-3600-5、7、11滤波器，滤波器设5、7、11 次三条滤波通道，电容安装容量共3 600 kVar，采用三相空心滤波电抗器，三相滤波电容器。每条通道由一组安装在构架上的电容组件和一组电抗器组成，电容组件包括避雷器、互感器、熔断器、放电线圈和滤波电容组成。在35 kV母线侧增加一台高压开关柜，用电缆引到滤波装置上。滤波器应设过流、速断保护，并有开口三角形保护电容内部故障。（三）谐波治理仿真数据将系统最小短路容量计算所得系统阻抗等效数据和谐波电流值进行仿真，得到按上述方案装置投入后注入系统谐波电流和35 kV母线谐波电压见表3。表3滤波装置投入后谐波电流95%大值（A）谐波次数h谐波电流流入5次滤波器电流流入7次滤波器电流流入11次滤波器电流谐波电流限值（A)流入系统电流（A）35KV母线电压谐波含有量%1257.6951.64181.20321.0943261.634221.4410.04420.03030.026516.41.54190.045131.690.17350.10170.082613.12.04780.089940.7220.35190.14070.10058.411.31420.076954.1814.13290.1580.089813.10.6870.050360.2260.16460.20510.07145.570.33580.029572.4690.08472.43880.09449.610.27640.028380.650.09910.37540.22654.150.40190.04791.1940.33940.86891.58594.481.56070.2055100.4570.11480.24731.3633.390.57280.08381114.5750.13650.266714.48276.120.72030.1159120.250.00990.01820.16812.840.05430.00951310.3310.56250.98925.59855.133.18690.6062140.8290.05160.08790.39082.400.2990.0613151.1940.07970.13280.51032.730.47310.1034161.640.11440.18720.6522.070.68660.1607171.3730.0987015910.51633.930.59910.149181.5830.116101850.56961.860.71230.1876191.4290.10640.1680.49633.490.65840.1831201.7960.13530.21190.60581.640.84310.2467211.3380.10170.15820.44051.970.63770.196221.6010.12260.18960.51631.530.77260.2487233.40.26180.40291.07752.951.65790.558240.1310.01010.01550.04091.420.06440.0226252.7040.210.30270.83312.731.34020.4903汇总258.4464.54453.165415.8475261.69331.139经比较可见，所有谐波电流含量均已达到 GB/T14549-93电能质量公用电网谐波标准规定的要求。电压谐波总畸变率由滤波前的4.8%降为1.85%，所有电压谐波含量均已达到 GB/T14549-93电能质量公用电网谐波标准规定的要求。滤波前后的谐波电流和母线电压波形图见图6和图7。图6 滤波前后系统电流波形比较从上述图6和图7的分析可知，无源滤波器投入后，治理前超限严重的 5、7、11 次谐波得到了治理，且高次谐波含量也得到了改善。图7 滤波前后母线电压波形比较。（四）实际测试结果及分析测试的内容为福安建顺有限公司的35 kV母线谐波电压以及专线康西线的谐波电流