电力谐波抑制技术及解决方案.ppt

1、电力谐波抑制技术和解决方案，山田华川(烟台市)电子技术有限公司，1，内容摘要，电力质量问题和电力谐波华川电力品质管制产品介绍电力质量产品设计和选择，2，什么是“电力质量”，Power Quality电能质量(电能质量，电能质量)IEC(1000-2-2/4)标准电能质量定义3:电能质量定义是电力系统中特定点的电压特性，可根据预定标准、技术参数等进行评估。国际电工委员会(IEC)提供的电能质量定义可以认为电能质量是电压质量，经过验证的电能质量必须是恒定频率、恒定大小的正弦波电压和连续供电。3、用户负载对电能质量的影响，电能质量不完全由供电方面决定。电能质量问题可能是由电力用户的负荷引起的。三相负

2、载不平衡可能导致三相电压不平衡。低功率因数由于电压偏移负载冲击和波动，电压波动和闪存非线性负载引起的谐波电流可能导致电压波形畸变，4，理想电压和负载电流波形，5。非线性负载电流的波形畸变，6，冲击负载的电流波动1/2，7，冲击负载的电流波动2/2，8，电能质量问题的危险1/2，设备运行异常，废物产生电脑复位，数据丢失设备性能下降，寿命缩短，过热，燃烧电容器故障，损坏；降低功率因数、减少设备容量、增加功率损失、增加电力价格、9、电能质量问题的危险2/2、如果一个计算中心瞬间停电，数据处理结果可以破坏几十个小时，造成数十万美元产值损失。如果12周波供电电压暂时下降，则可以破坏半导体生产线，可能造成

3、数百万美元损失。据统计，电能质量问题造成的美国损失每年高达260亿美元。据2005年国际同业协会(中国)主办的中国电能质量行业现状及用户行为调查报告中，32个行业共92家企业中，49家企业因电能质量问题经济上达到2.53亿5亿韩元。10，供电电压偏差(GB/T 123252008)电压波动和闪变(GB/T 123262008)公共电网谐波(GB/T 145491993)三相电压不平衡(GB/T 155432008).13，无功对公用电网的影响，电力设备容量增加设备和线路损失增加回路和变压器电压下降，电压波动，供电质量下降，14，无功补偿的意义，提高功率因数，降低总电流，减少输电线路和变压器损失

4、，提高变压器和输电线路的利用率，提高区域发电机系统的负荷能力，投资设备正如国际传记标准(IEC555-2，1982)和国际电网会议(CIGRE)文献所定义，“谐波分量大于周期量的傅里叶级数中的1的H次分量”。IEEE标准(参见IEEE标准5191981)定义为“一个周期波或正正弦波分量，是基本频率的整数倍”。供电系统谐波被定义为对周期性郑智薰正弦功率的傅里叶级数分解，除了获得与栅格基波频率相同的分量外，还获得一系列大于栅格基波频率的分量。牙齿部分称为高潮部分。畸变波形的谐波成分、16、产生功率谐波的设备、不间断电源电脑充电器音频和视频设备变频空调晶闸管调光设备电子节约能源等、变频调速系统整流设

5、备中高频感应加热设备晶闸管温度控制加热设备焊接设备电弧电力机车、17、电力谐波的主要风险、功率因数降低、电力设备容量减少、功率损失增加配电系统共振无功赔偿设备工作不正常或被烧毁。继电保护设施故障导致意外停电。增加电机振动，影响产品质量和电机寿命。变压器、线路、马达过热，加速设备的绝缘老化。延迟电弧消亡，影响断路器阻塞容量。增加电压峰值，减少绝缘介质的使用寿命。中线超载，甚至发生事故。导致电量计误差。干扰相邻电力电子设备、产业控制设备和通信设备，18，a，b，c，n，i1=200a，i3=100a，I (rms)=223a，i1=200a，i1电压失真发生2。负载运行故障，19，GB/T 145

6、49-1993电能质量公用电网谐波，20，GB/T 14549-1993电能质量公用电网谐波，表2注入公用连接点谐波电流允许值提高电压质量，提高设备运行安全和可靠性，提高设备温升和损耗降低系统功率系数防止系统共振，提高系统运行稳定性，防止设备故障，确保系统安全减少电力损失，提高设备效率，节约用电。22、管理电力谐波的方法，改善电力设备，避免产生谐波或产生较少的谐波。根据设备结构、效率、成本、可靠性等因素，只能解决部分问题。串联失谐反应器抑制谐波谐振放大。主要抑制谐波共振放大，滤波作用小。使用LC手动电源滤波器进行谐波控制是当前治理谐波的主要方法，但治理效果会在不理想的情况下出现系统振动和谐波扩

7、大等新问题。使用有源电力滤波器进行谐波控制。治理效果、节约能源、绝缘是谐波管理技术的最新发展方向，有着广阔的发展前景。23，内容摘要，电能质量问题及电力谐波和歌川电力品质管制产品介绍电能质量产品设计和选择，24，华川电能质量产品分类，基于赔偿方法的动态无功赔偿：基于赔偿速度的三相三线制，三相四线制：一般，高速和超高速无源滤波赔偿方法：三相三线制，三相四线制华天HTEQ高速动态失谐无功补偿器，26，无功赔偿设备面临的新问题，电力电子设备的应用越来越广泛，配电系统谐波含量增加，电容赔偿设备出现谐波放大、谐振、过载等问题。传统的无功赔偿电容装置没有谐波抑制功能，不能正常工作。今天，许多产业设备具有无

8、功需求高速波动的特点，现有的无功赔偿电容设备由于投资速度低、暂时性冲击大等缺陷，无法实现实时补偿，无法满足使用要求。27，华川HTEQ动态补偿器工作原理，28，华川HTEQ高速动态无功补偿器系统图表，29，华川HTEQ高速动态无功补偿器的主要特征基于DSP和CPLD等新的集成控制芯片，实现了实时无功检测、谐波分析和控制逻辑运算的快速准确。实时跟踪负载无效的高速变化，准确跟踪补偿，有效抑制系统谐波电压和电流。调谐电容器组以周期性方式工作，铸造过程无瞬态冲击，速度快，寿命长，可靠性高。采用优化设计的调谐电容器组，实现了参数自适应控制算法校正、无功赔偿和谐波控制集成。30、电容器组投掷方式比较，随机

9、涌流最大正常电流数倍，华川无临时投入技术无临时投入电流，0电压投入技术临时投入电流最大正常电流2倍，31，快速响应，图上半部分显示了使用快速HTEQ系统的赔偿效果。负载电流突然增加，高速HTEQ在520毫秒内切削所需的所有电容器，总电流明显减少。移除负载后，快速HTEQ将显示如何在520毫秒内再次切断相应电容器图的下半部分，以补偿准实时系统故障。在系统中切割电容器组需要3周波，切割全部4组电容器需要12周波。由于投入延迟，加入赔偿电容逐步进行，总无功功率逐渐减少。(威廉莎士比亚、赔偿、赔偿、赔偿、赔偿、赔偿)节制的延迟会导致电容器逐步中断，从而产生多数。在急剧变化的失效情况下，这种赔偿效应是负

10、的，系统的总电流增加而不是减少，不足或过度补充，会导致电压的波动和闪光。32，扫描模式，HTEQ使用独特的扫描模式保护电容器，防止电容器过热，减少过电流，减少热量，从而延长电容器的使用寿命。电子开关连接一组电容器，同时切断另一组电容器。这些操作每隔几秒执行一次，因此可以交替切削每组电容器，同时对外的总赔偿容量保持不变。这将降低电容器的平均电流，降低电容器的工作时间水平，有效地保护电容器，因为工作周期低。，33，华田HTEQ动态无功补偿器命名方法，34，HTEQ典型应用节目，轮胎制造主负载密炼机(直流电动机)轧制主负载轧机(直流电动机)矿山主负载升降机(直流电动机、交流电动机、变频器)汽车制造制

11、动主要为5，7，11次负载变化严重的具体方案1组HTEQV33-0.6/1200/9A1高速动态无功赔偿设备估计功率因数为0.9以上谐波滤波率55%，40，实施效果-功率因数，41，负载电流快速波动(黑色)赔偿电流实施效果-电流电压，44，实施效果-谐波，滤波后相位电流谐波分析，滤波前相位电流谐波分析，滤波后相位电压谐波分析，滤波前相位电压谐波分析管理前，管理后电流波形，电流谐波，47，管理前，管理后，电压谐波，功率因数谐波电压畸变率从1.6%下降到1.2%。谐波电流畸变率从17.1%下降到3.9%。消除了与利率电力价格的罚款。确保配电系统的安全稳定运行。港口应用实例3/3，49，轧钢产业效果

12、测量，负载电流快速波动(黑色)赔偿电流实时跟踪(红色)赔偿后源电流(蓝色)，50，橡胶制造业设备照片，51，华川HTPF手动电源过滤器，计算机模拟分析技术和计算机辅助参数优化设计技术基于新的高速集成控制芯片(如DSP和CPLD)的控制器，实现快速、精确的控制。基于无功和谐波分析的赔偿参数自适应控制技术，可以综合优化无功赔偿、谐波滤波、谐波谐振抑制等指标。无功赔偿和谐波控制集成，设备价钱性能高。，55，华川HTPF手动电力滤波器命名方法，56，HTPF典型应用节目，铸造企业主要负载中频率为造船厂主要负载焊机，驾驶锻造主要负载中频率为，锻压机械水泥制造主要负载变频器商业办公楼和住宅主要负载-电脑，打印机，节约能源灯，UPS，57变压器设备和线路加热，减少损失；避免保护装置故障或拒绝。减少电力系统测量仪的误差。实施效果4/4，62，汽车制造业应用案例1/3，变压器1250KVA变压器，10kv/0.4kv负载组装厂-变频器问题功率因数低一般赔偿装置引起谐波共振，给配电系统及正常生产带来了一系列安全风险。实施效果：功率因数达到0.95以上。电压谐波畸变率从7.0%下降到0.8%，电流谐波畸变率从84.5%下降到4.2%，63%。管理前电压波形、电压谐波、汽车制造应用案例2/3，64，管理前、管理后电流有效电源滤波器的原理，工作原理：实时检测负载的谐波电流，主动跟踪将反