第四章_电能质量

1、电力电子在电力系统中的应用第四章电能质量电能质量一、概述二、无功补偿原理三、静止无功补偿四、有源滤波五、电压瞬间跌落一、电能质量概述1、电能质量概念人们对电能质量的技术含义存在着不同的认识，所以，还不能给出一个准确统一的定义。从供电角度看，电力部门可能把电能质量定义为电压与频率的合格率；从用电角度看，电力用户则可能将其简单定义为是否可以正常供电；从用电设备角度看，而设备制造厂则可能将其定义为电源特性是否可以完全满足电气设备的正常工作需要。一、电能质量概述1、电能质量概念国际电气电子工程师协会（IEEE）给出电能质量问题的一般解释为：在供电过程中导致电器设备出现误动作或者故障损坏的任何异常现象。

2、从普遍意义上讲，电能质量是指优质供电。一、电能质量概述2、常见的电能质量问题瞬时电压跌落（Voltage Dip）频率偏差(Frequency Deviations)电压下降（Sags）电压上升（Swells）瞬时脉冲或突波（Transients）电压波动（Voltage Fluctuations）电压切痕（Notches）电网谐波（Harmonics）一、电能质量概述2、常见的电能质量问题其它的扰动尚有：l 间谐波（interharmonics）l 过电压（overvoltages） l 欠电压 (undervoltages) 以上11种术语为IEEE第22标准协调委员会（电能质量）和其他国

3、际委员会于本世纪初推荐采用的说明电能质量主要扰动的专用术语。一、电能质量概述2、常见的电能质量问题我国电力行业较为重视的电能质量问题：电网谐波；近年国际上较为重视的电能质量问题：电压瞬间跌落一、电能质量概述2、常见的电能质量问题我国电力公司对电能质量的考核几乎全部使用传统的电能质量的指标：稳态电压和频率。我国改善电能质量通常采用的手段：无功补偿；一、电能质量概述3、电能质量相关标准n国际上：n国际电工委员会于1973年建立了第77技术委员会，该委员会的工作成果以IEC出版物61000的形式发表 ，以统一各国的有关电气标准和规范 。n1989年欧洲共同体委员会开始制定电能的质量标准。1995年在

4、英国标准的基础上，颁布了一个电能质量标准，称为“公用配电系统供电特性”。 n20世纪80年代，美国计算机和商用设备制造商协会（CBEMA）出于大型计算机对电能质量的要求提出了电压容限曲线及相关的4种典型电压扰动（电压下降、上升、断电、尖峰脉冲）。 一、电能质量概述3、电能质量相关标准n我国关于电能质量的标准：GB/T l2325-2003 供电电压允许偏差； GB/T 15945-1995 电力系统频率允许偏差； GB/T 15543-1995 三相电压允许不平衡度； GB l2326-2000 电压允许波动和闪变； GB/T 14549-1993 公用电网谐波； GB/T 18481-200

5、1 暂时过电压和瞬态过电压显然还有不少项目需要不断增补、规定及解决。二、无功补偿原理电压稳定与否是衡量电能质量的一个重要指标，在电力系统运行过程中，必须保证各输电、配电母线电压稳定在一个允许的偏差范围之内。电压升高或降低超过一定值，不仅影响用户用电设备正常运行甚至会损坏设备，对电网稳定也会构成威胁。大多数国家电压允许范围在+5%-10%二、无功补偿原理电压稳定与否主要取决于系统中无功功率的平衡。如用电负荷无功需求量波动较大，又不能及时控制与调整就会导致母线电压超过允许极限值。二、无功补偿原理1、提高功率因数可减少电压损失减少电抗X也可减少电压损失U2、减少线路损失当线路通过电流I时，其有功损耗

6、为：3、改善设备利用率提高cos ，充分发挥设备潜力4、提高电网传输能力PS cos一定时， cos越高，S越小UPRQXUP3I2R3( )2R=3（）PUcosP2RU21coscos =PSPUI3二、无功补偿原理为了进一步说明问题，用下图来解释： 交流系统单相简化等效电路交流供电系统等效为一个等效电压源与纯电感内阻抗串联。电力系统内阻抗主要呈感性。交流系统二、无功补偿原理负荷电流IIp+jIq端电压ut设电压us=ut+jXsI若负荷无功功率有一个增量，必然引起电流无功分量增加Iq+Iqus与us幅值不变，引起端电压降ut下降，波动 ut而电流有功分量变化Iq+Iq 时，电压波动 ut

7、 远小于无功分量引起的变化 ut。交流系统负荷也为感性情况下，电压与电流的相位关系二、无功补偿原理措施：在电力系统中，为保持电压稳定可进行电压调整。通常采用调压变压器或改变变压器分接头的方法，更多的采用无功补偿来调整电压，如发电机进相运行、调相机、并联电容器及静止无功补偿器等。二、无功补偿原理缺点：用常规接触器投切电容补偿的方法1、只能分级阶梯状调节2、响应速度慢受机械开关的限制，响应速度慢（几十至几百毫秒），不能满足频繁、快速无功补偿的要求3、投入时开关跳动会产生过电压电容上电压不能突变、大电流冲击（近百倍额定电流）4、断开时，电弧重燃，也会产生过电压三、静止无功补偿1、静止无功补偿器（SV

8、C）晶闸管投切电容器(TSC)晶闸管控制电抗器(TCR)混合装置TCR+TSCn无功是影响电压质量的主要因素。n静止无功补偿器的作用：对无功功率进行补偿和控制，可以提高电压质量，减少电网的线损率, 提高电气设备的输出功率。三、静止无功补偿1、静止无功补偿器（SVC）a.晶闸管可控电抗器（TCR）v起到可变电感的作用，可快速平滑地调节。注意：由于电感储能作用，晶闸管一旦导通只有回路电流为零时才关断。v必须宽脉冲或脉冲列方法保证两晶闸管正常工作。v两个晶闸管触发延迟角取值相同，以避免正负半周波形不对称而产生的偶次谐波和直流分量v纯电感回路iL滞后us90，因而触发延迟角a在090范围内变动，不能控

9、制电感电流的变化，iL保持不变Usva90可控制回路中电流，起了可变电感作用va90时电感中电流不是纯正弦波，含有谐波三、静止无功补偿1、静止无功补偿器（SVC）b.晶闸管投切电容器（TSC） 为了减少电容上的冲击电流，采用整半波控制，又称过零触发方式，用来控制电容器组的全投入或全切除。三、静止无功补偿1、静止无功补偿器（SVC）b.晶闸管投切电容器（TSC）电容器投切理想电压和电流波形供电点电压u电容器电压uc电容器电流ic晶闸管电压uv三、静止无功补偿1、静止无功补偿器（SVC）SVC除上面介绍的两种基本类型外，还有：固定电容与可变电感FCTCR直流励磁饱和电抗器FCDCMSR混合型TSC

10、TCR以实现无功功率大小、方向全特性补偿三、静止无功补偿2、静止无功发生器（SVG）缘由：电网中的产生功率急剧变冲击的负荷，如大型轧钢机、电气化机车、功率换流装置等日益增多，这类设备启动过程快，变化频繁，母线电压快速波动。而上面介绍的补偿装置仅适合于缓慢变化无功补偿：v受安装地点电压变化的制约，当电压下降时，电容器提供无功不足，进一步引起母线电压下降。v对急剧、瞬时、随机变化非周期现象不适应三、静止无功补偿2、静止无功发生器（SVG）新型补偿器： SVG（Static Var Gemerator）静止无功功率发生器 STATCOM 静止型同步补偿器SVG简化等值示意图SVG矢量补偿图SVG基本

11、电路三、静止无功补偿2、静止无功发生器（SVG）v上述电压型逆变器构成瞬时无功补偿器与交流系统间没有功率的流动。SVG发出或吸收的无功功率实际上是利用开关器件的通断在三相间循环。v考虑电容的泄漏，输出谐波引起电容充、放电；开关元件损耗等需要一部分有功功率补偿。电容器大小为SVG设计容量的15%三、静止无功补偿2、静止无功发生器（SVG）目前用的较多的是瞬时无功功率的概念和矢量变换控制方法来控制无功功率a. dq矢量变换控制b. PQ分解法控制c. 对称分量法的矢量变换控制四、有源滤波1、谐波的基本概念电网稳态的供电电压波形为工频正弦波性，其数学表达式为：( )2sin()u tUta22fT由

12、于非线性负荷的存在，电网电压的波形往往偏离正弦波形而发生畸变。畸变波形可以用一系列不同频率的正弦函数之和来近似。四、有源滤波1、谐波的基本概念周期性的方波可以用若干正弦波形之和来近似。sin1t项称为基波，其他各项成为谐波。由于谐波的频率是基波的整数倍，所以sin3t项称为三次谐波，sin5t项称为五次谐波，电网中主要存在整数次谐波，它可以根据周期性波形，用傅立叶级数分解得到。四、有源滤波1、谐波的基本概念非正弦周期电流或电压的有效值，等于它的恒定分量（直流分量）的平方与各次谐波电流或电压有效值的平方之和的平方根。常用来表示畸变波形偏离正弦波形的程度的特征量有谐波含量、总畸变率和h次谐波的含有

13、率。22HhhUU谐：波电压含量1100%HUUU：THD谐波电压总畸变率1100%hhUU：HR第h次谐波电压U含有率2201hhIII电流有效值：2201hhUUU电压有效值：(h表示谐波次数)四、有源滤波2、主要谐波源整流器脉宽调制的变频器电弧炉电气化铁路电力变压器家用电器四、有源滤波2 、主要谐波源a.整流器整流器三相桥式整流器的特征谐波三相桥式整流器的特征谐波 由阶梯波形的理论分析得出，三相桥式整流器交流电的特征谐波的阶次为 h6k1，k=1，2， 这种整流器称为6脉动整流器，俗称6相整流器。应指出，整流变压器的一次和二次侧的容量并不相等。二次电流的谐波含量较大，而谐波电流与基流电压

14、只构成瞬时率，其平均功率等于零，即二次侧的功率因数低。 四、有源滤波2、主要谐波源a.整流器整流器例：，Y 接法的三相桥式整流电路四、有源滤波2、主要谐波源b.电弧炉电弧炉v此类负荷的冲击性要引起电网电压波动。普通电弧炉在熔化期为三项不对称负荷。氧化和还原精炼期，电压波动显著降低。v除离散频谱外，还含有连续频谱。含偶次谐波，表明电弧电流的正、负半周期不对称。表明电弧电流的变化带有非周期的随机性。四、有源滤波2、主要谐波源c.电气化铁道电气化铁道v电力机车为单相整流负荷因此产生谐波。由于牵引变压器三项电流不平衡，故基波负序大和沿线分布广的特点，因此其谐波干扰的影响面大。v可采用晶闸管相控机车采用

15、变压器抽头在低速降压调压过渡、分多段桥和机车上装滤波器的方法降低电力机车谐波的措施。v电力机车为单相整流牵引符合，作为谐波源将谐波干扰注入牵引电站而注入电力系统。v电气化铁路谐波电流的估算 1. 95%概率最大电流法 2. 5min最大平均电流法四、有源滤波2、主要谐波源d.电力变压器电力变压器v单铁心变压器饱和时的励磁电流只含有奇次谐波，且以3次谐波最大，而电源电压一般接近正弦，则磁通也接近正弦，则其基波相角差90。v 在三相三心柱变压器中，3倍次谐波即零序性谐波的磁通是经由油箱外壳构成闭合磁路的，因而磁通中对应该次的谐波较小。在绕组中有三角形接法时，零序性谐波电流在闭合的三角形接线中环流而

16、不会注入电网。v 三相对称且有三角形绕组的变压器产生励磁电流注入电网谐波电流的阶次和6相整流器所产生的相同。然而若用12相整流器，则其特征谐波的阶次为12K1，整流变压器励磁电流所产的5次和7次谐波仍会注入电网。v 当变压器合闸时磁通可高达额定运行最大磁通的2被以上，甚至可使励磁电流高达数十倍额定电流，称为励磁通流。励磁通流从合闸算起取不同周波数作周期，分解出短时间谐波。四、有源滤波2、主要谐波源e.家用电器家用电器v城市供电50以上为工业用电，但居民用电的谐波负荷也不容忽视。在居民用电设备中，电视机、洗衣机、收录机、电冰箱和电扇等家用电器已相当普及。虽然单台电器的谐波电流不大，但由于家用电器

17、的数量大，而且单台谐波含有率高，所以其对配电网的谐波污染也是不容忽视的。四、有源滤波3、谐波的危害谐振对旋转电机的影响对变压器的影响对电容器和电缆的影响对输电线的影响对断路器和消弧线圈的影响对用电设备的影响对测量和计量仪表的影响对继电保护和自动装置的影响对通讯的干扰四、有源滤波3、谐波的危害谐波对电力网的污染日益严重，主要危害有：谐波对电力网的污染日益严重，主要危害有：大大增加了电力网中发生谐振的可能，从而造成很高的过电流或过电压而引发事故的危险性。增加附加损耗，降低发电、输电及用电设备的效率和设备利用率。使电气设备(如旋转电机、电容器、变压器等)运行不正常，加速绝缘老化，从而缩短它们的使用寿

18、命。使继电保护、自动装置、计算机系统，以及许多用电设备运转不正常或者不能正常动作或操作。使测量和计量仪器、仪表不能正确指示或计量干扰通信系统，降低信号的传输质量，破坏信号正常传递，甚至损坏通信设备。四、有源滤波3、谐波的危害谐振l电网中广泛使用补偿功率因数的电容器，同时存在分布电容，它们与系统的感性部分组合，在一定的频率下，可能存在串联或并联的谐振条件。当系统中该次频率的谐波足够大时，就会造成危险的过电压或过电流。l最常见的谐波谐振是发生在接有谐波源的用户母线上。电网的有功负荷对谐波谐振有相当的阻尼作用。l谐波谐振成为危害，必须具备两个条件，其一是电网的参数不配合；其二是有足够强的谐波源。四、

19、有源滤波3、谐波的危害对旋转电机的影响l谐波对旋转电机的危害主要表现在产生附加损耗和转矩上。危害的严重性，除和谐波电压或电流的大小有关外，还和旋转电机的型式，结构有关。l谐波对电机的危害，在用户电动机上表现得最明显。l交流电机承受额外谐波电流的能力取决于总的附加损耗以及它对整个电机的温升和局部过热的影响。l在感应电动机的定子绕组中所有正序谐波电流都将产生正方向的电磁转矩，有助于转子的旋转，而负序谐波电流的作用相反。一般情况下，谐波对平均转矩的影响完全可以忽略。但谐波会产生明显的脉动转矩。四、有源滤波3、谐波的危害对变压器的影响l谐波电压可使变压器的磁滞及涡流损耗增加，使绝缘材料承受的电气应力增

20、大，而谐波电流使变压器的铜耗增加，这种危害对换流变压器更为严重。l对于普通变压器，特别重要的影响是3次及其倍数次零序谐波，这些谐波在三角形连接的绕组中形成环流。l对于供给不对称负荷的变压器，还有一个重要问题应当考虑到，即如果负荷电流中含有直流分量，则它将使变压器磁路的饱和度提高，从而使交流励磁电流的谐波分量大大增加。l对于全星形接法的变压器，正常时每相绕组电压的3次谐波含量可能达到相当大的数值，若绕组中性点接地，且该侧电网中分布电容较大或装有中性点接地的并联电容器时，可能构成接近于3次谐波谐振的条件，附加损耗大增，严重影响变压器的可靠性。四、有源滤波3、谐波的危害对电容器和电缆的影响l在谐波电

21、压作用下，电容器产生额外的功率损耗tghh次谐波的电容器介质损耗系数l实际上，电容器的介质损耗系数tg随着运行时间而加大，这就是“老化”现象.实际电网的谐波电压在许多情况下使正弦波变为更尖的形状，因此往往使tg加大，加速了绝缘的老化，缩短了电容器的寿命l在谐波作用下，电力电缆的损坏也显著增多。21chhhPChU tg四、有源滤波3、谐波的危害对输电线的影响l谐波电流流过输电线时，附加损耗为：Rhh次谐波频率下的线路电阻l随频率升高而增加，导线的直径愈大，因集肤效应而使谐波频率下的电阻增大愈明显，谐波产生的附加损耗也愈大。l谐波电压引起的电压波形畸变会影响线路电晕电压，当谐波电压与基波电压波峰

22、重合时，可能使线路的电晕问题严重起来。222LhhhPI R四、有源滤波3、谐波的危害对断路器和消弧线圈的影响l谐波含量较多的电流将使断路器的遮断能力降低。当存在严重的谐波电流时，某些断路器的磁吹线圈不能正常工作。相对来说，真空断路器对谐波的影响则不太敏感。l消弧线圈是按照所杰局部电网的公频参数来调谐的，因而对谐波实际上不起作用。四、有源滤波3、谐波的危害对用电设备的影响l电压波形中含有谐波时可能会使电视机的图像畸变，画面及亮度发生变化，同时引起机内变压器、电抗器及电容器过热。l带镇流器的日光灯及水银灯，为了改善功率因数，往往装有电容器，它们与镇流器和供电线路的电感组合有一自然振荡频率，如某次

23、谐波的频率正好与此相近，就会因谐振而过热，甚至造成损坏。l计算机的电源中谐波含量过大会导致计算错误或程序出错l变流装置本身是谐波源，会就造成电压波形的陷波畸变。陷波畸变可能影响变流装置的同步或以电压过零进行控制的其他装置正常工作。供电母线的电压谐波过大，会使变流装置的脉冲相控系统不能正常工作，还可能在控制系统中产生自发振荡，导致变流装置电流很大的波动，被迫故障切除。l电压陷波可能导致晶闸管误动作；谐波电压可使控制回路误触发；不同装置间的谐振可能造成过电压和谐振。四、有源滤波3、谐波的危害对测量和计量仪表的影响l电压表、电流表和功率表在电网正常谐波条件下，各种常用仪表的指示，大致可与仪表的精确等

24、级相符。l感应式电能表对谐波频率有负的频率误差特性。l仪用互感器频率特性直接影响测量结果。四、有源滤波3、谐波的危害对继电保护和自动装置的影响注入电力网的谐波，会引起电力网各类保护和自动装置误动或拒动，如发电机的负序电流保护、主变压器的复合电压起动过电流保护、母线的差动保护、线路的各型距离保护和高频保护、故障录波器、自动准同期装置以及音频负荷控制装置等等。l谐波对保护正序量的干扰l谐波对保护正序量的干扰l谐波单独产生的干扰四、有源滤波3、谐波的危害对通讯的干扰l电力输电线路和平行的通信线路之间发生静电感应和电磁感应，将在通信系统内产生声频干扰，其对电话通信干扰的程度取决于通过电力线路高次谐波的

25、频率、幅值、两条线路之间的平行距离和共处的长度。l线路与通信线路之间既通过电场耦合，也通过磁场耦合。l谐波对通信线路的干扰，不但可能影响通话的清晰度，而且在谐波和基波的综合作用下曾发生多次触发电话铃响的情况，严重时威胁通信设备和人员的安全。四、有源滤波4、谐波标准国外谐波标准l谐波电压标准电网的谐波水平均是用电压的谐波含有率和畸变率来反映的。各国谐波电压标准大体是：低压电网（1kV）4%5%中压电网（2.472kV）2%5%高压电网（8kV）1%2%l谐波用户注入系统谐波电流的限制v对于大量小容量的谐波源，规定不经谐波核算即可接入电网的条件。v规定一个用户注入电网的谐波电流允许值，同时附加一定

26、的电网条件。v考虑了上一级电网的谐波电压传递到本级电网的谐波电压后，将剩余的谐波电压作为可分配给用户的指标，在按用户占接入该级电网的供电容量的份额，计算允许该用户注入电网的谐波电流。四、有源滤波4、谐波标准国家谐波标准l在原水利电力部电力系统谐波管理暂行规定的基础上，根据多年来对我国电力系统谐波状况的调研、测试和专题研究，以及分析国外制订谐波标准的经验，结合我国电网的具体情况，制订了我国的谐波国家标准电能质量公用电网谐波(GBT1454993)，国家技术监督局1993年7月31日发布，1994年3月1日起实施。l制订谐波国家标准的目的是把公用电网的谐波量控制在允许范围内，保证供电电能质量，防止

27、谐波对电网和用户的各种电气设备、用电器具造成危害，以保证电网及用户安全经济运行，并获得良好社会经济效益。l制订谐波国家标准的基本原则是：(1)把电网中的电压总谐波畸变率及各次谐波含有率控制在允许范围内，保证供电电能质量。使电网用户的各种电气，设备免受谐波危害，保持正常工作。(2)限制谐波源注入电网谐波电流及其在电网中产生的谐波电压。防止对电力系统发供电设备的危害和干扰，保证系统的安全、经济运行。l标准适用的范围是交流50Hz、110kV及以下公用电网及其供电的电力用户。对于220kV电网及其供电的电力用户，可参照标准对100kV电网的执行规定。四、有源滤波4、谐波标准电网谐波的监督管理l谐波是

28、电能质量的重要指标之一，对保障电网和广大用户的电气设备安全经济运行，以及国民经济各行各业的产品质量有重要意义。l电网谐波监督管理的任务是根据国家和电力主管部门颁布的有关条例、标准及规定，特别是国标电能质量公用电网谐波，把各级公用电网的谐波电压控制在限值以内，使各电力用户注入电网的谐波电流在规定的允许值以内。l谐波监督宜包括电压波动、闪变和不平衡度等电能质量指标。四、有源滤波4、谐波标准电网谐波的监督管理电网谐波监理的内容：建立谐波监督管理系统，明确各级谐波监督管理的职责。分级建立谐波测试技术机构，定期对电网内的谐波进行测试，提出评估报告并建立有关的数据库。分级做好新报装和现有非线性负荷谐波设计

29、审查和测试工作，由用电部门建立相关的技术资料档案。对主要的谐波源用户安装谐波自动监测记录仪或谐波报警装置，督促超标用户采取治理措施。审查或推广治理谐波的技术措施以及电容器组防止谐波放大的措施。分析谐波事故(或异常)，制定相应的反事故措施。开展谐波技术培训和交流工作。做好谐波分析和监测仪器、仪表的检验和认证工作。四、有源滤波5、谐波测量电压、电流和功率的测量谐波分析仪和磁带记录仪谐波阻抗的测量对电压和电流互感器的要求四、有源滤波5、谐波测量电压与电流的测量l周期性畸变波形的电压与电流的方均根值的定义与正弦波相同。常用的模拟式电表都可做监测仪式用。谐波测量的原理性框图四、有源滤波5、谐波测量功率的

30、测量电动系或帖磁电动系表有较好的频率特性，当畸变波形次数不高时，测量有功功率如可采用电动系功率表。数字功率表是将电流和电压采样值相乘得到瞬时有功功率。经过数值计算，累积相加得出平均功率。数字功率表原理性框图四、有源滤波5、谐波测量功率流向的测量谐波功率流向计l为了确知各次谐波功率的流向，可以使用谐波功率流向计进行测量。四、有源滤波5、谐波测量功率流向的测量时分割乘法数字功率表四、有源滤波5、谐波测量谐波分析仪谐波分析仪的线路框图l现代的谐波分析仪均用微机对周期性畸变波形采样的数据作离散傅立叶变换，便可计算出此波形各次谐波的余弦系数和正弦系数。四、有源滤波5、谐波测量谐波阻抗的测量l通常将系统的

31、三项基波平衡短路阻抗作为计算系统谐波阻抗的依据。现有两种方法:注入畸变波形电源l注入式测试谐波阻抗，需要有一个相当容量和电压适配的畸变波形电源。由于实际网络中会存在谐波源的，它会使网络的电流和电压发生畸变，而测量点一般都选在畸变较严重的供电点处。利用负荷畸变电流1.利用负荷畸变电流将负荷的畸变电流看作谐波电源，根据频率响应估计原理测量谐波阻抗。四、有源滤波5、谐波测量对电压和电流互感器的要求l对测量畸变波形所用的互感器，要去有接近恒定的频率相应特性。l最常用的电流互感器是含有磁化性能较好的环形铁心的线绕式互感器。l中、低电压等级，通常采用电磁式电压互感器。110kV以上的电压等级，出于经济上考

32、虑，多用电容式互感器（频响范围窄不适于谐波测量）。四、有源滤波6、减小谐波影响的技术措施增加换流器的相数防止并联的电容器组对谐波的放大无源滤波装置静止无功补偿装置有源滤波器四、有源滤波6、减小谐波影响的技术措施增加换流器的相数l整流装置在交流侧产生的谐波为pk1次谐波，而在直流侧产生pk次谐波。增加换流器的相数，可以比较有效地消除较大的低次特征谐波。增加换流器相数的途径有两种：此用特殊接线方式，是换流器形成多相整流1.将相数少的换流变压器，连接成等效的多相形式脉动数交流侧直流侧pk1pk65、7、11、13、17、19、23、25、29、316、12、18、24、30、361211、1323、

33、25、35、371224361817、1935、3718362423、2524四、有源滤波6、减小谐波影响的技术措施防止并联电容器组对谐波的放大l在一定的参数配合下，电容器组会对谐波起严重的放大作用，危及电容器本身和其附近电气设备的安全。电容器组对谐波电流的放大作用（a）电路图；（b）等效电路：电容器组对谐波电压的放大作用（a）电路图；（b）等效电路：四、有源滤波6、减小谐波影响的技术措施无源滤波装置l目前采用的交流滤波装置一般由电力电容器、电抗器和电阻器适当组合而成，运行中它和谐波源并联，除起滤波作用还兼顾无功补偿的需要。滤波器的接线方式(a)单调谐型(b)双调谐型(c)一阶减幅型(d)二阶

34、减幅型(e)三阶减幅型(f)C型四、有源滤波6、减小谐波影响的技术措施静止无功补偿装置l静止装置的基本结构是由快速可变的电抗或电容元件组合。常用的静止无功补偿器自饱和电抗器晶闸管控制电抗器晶闸管控制高漏抗变压器晶闸管投切电容器SRTCRTCTTSC四、有源滤波6、减小谐波影响的技术措施有源滤波器l近年来，由于高功率大电流的半导体器件及可关断晶闸管（GTO）的发展，促使“有源”型滤波器越来越趋向实用化。这种滤波器设想向电网电网送入与原有谐波电流幅直相等、相位相同、方向相反的电流，使电源的总谐波电流为零。l有源滤波器由于可以仅补偿谐波电流，因此装置容量可以大大减少，相应地降低了损耗。由于它对电网参

35、数没有影响，不会引发谐振。四、有源滤波6、减小谐波影响的技术措施有源滤波器原理电流的时域分解脉宽调制输出电流的波形四、有源滤波6、减小谐波影响的技术措施有源滤波器原理有源滤波器结构图四、有源滤波6、减小谐波影响的技术措施有源滤波器电路电流型有源滤波器的主电路电压型有源滤波器的主电路五、电压瞬间跌落定义:按照IEEE1159-1995标准，电压瞬间跌落指电力系统中工频电压有效值迅速下降到额定值的10%-90%，持续时间为0.5周期到一分钟。五、电压瞬间跌落单相短路故障时发生单相电压瞬间跌落b相短路故障发生故障切除五、电压瞬间跌落三相短路故障时发生单相电压瞬间跌落三相短路故障发生故障切除五、电压瞬

36、间跌落两个典型的电压瞬间跌落波形图 五、电压瞬间跌落电压瞬间跌落的原因外部内部恶劣的自然天气条件 （雷、风、雨、雪等）异物接触系统故障 大电力负荷投入、大容量电容器切除 五、电压瞬间跌落电压瞬间跌落的原因自然灾害中雷占59%，风雨雪占6%。其他中包括过失，设备老化，不明原因等。五、电压瞬间跌落简单过程描述五、电压瞬间跌落电压跌落的危害电压瞬时跌落能够对计算机、复杂电子设备、精密仪器、可编程控制器、变频调速电机等许多用电设备造成不利影响。利用芯片来工作的设备如复印机、电梯、银行自动取款机等会因电压瞬时跌落出现故障。五、电压瞬间跌落设备名称电压瞬时跌落描述造成的影响计算机电压低于60%、持续时间超

37、过12个周波计算机程序紊乱，数据丢失计算机控制系统程序失控，需要很长时间才能重新启动交流接触器研究表明当电压低于50、持续时间超过1个周期接触器被脱扣；而有的研究表明，当电压低于80、甚至更高，接触器就会脱扣调速电机(VSD)电压低于70、持续时间超过6个周期时VSD被切除 直流电机电压低于80直流电机被跳闸，每次损失数量级达1万美元一些精细加工业中的电机电压低于90、持续时间超过3个周期电机就会被跳闸而退出运行变频调速设备非常容易受到影响被迫退出运行芯片测试仪电压低于85%测试仪内部电子电路主板故障，芯片被毁电动机只要发生电压瞬时跌落电机减速，减速程度和降落幅值、持续时间有关PLC可编程控制器电压低于50%PLC停止工作电压低于90%，持续仅仅几个周波I/O设备被切除精密机械工具电压低于90%，持续时间超过23个周波切断电源制冷电子控制器电压低于80%控制器动作将制冷电机切除芯片测试仪电压低于85芯片烧毁，测试仪停止工作，其内部电子电路主板故障电压跌落的危害电压瞬间跌落对电子设备的影响五、电压瞬间跌落电压跌落的调研