谐波的治理方法

谐波治理方法有哪些~

目前常用的谐波治理的方法无外乎有二种，无源滤波和有源滤波。下面就谈谈这二种方法的优缺点以及市场前景及其经济效益的分析。
1、无源谐波滤除装置
无源滤波的主要结构是用电抗器与电容器串联起来，组成LC 串联回路，并联于系统中，LC回路的谐振频率设定在需要滤除的谐波频率上，例如5次、7次、11次谐振点上，达到滤除这3次谐波的目的。其成本低，但滤波效果不太好，如果谐振频率设定得不好，会与系统产生谐振。现在，市场上流通较多的采取的滤波方法就是这一种，主要是因为低成本，用户容易接受。虽滤波的效果较差，只要满足国家对谐波的限制标准和电力部门对无功的要求就行了。由于其低成本，市场的需求也就大，一般而言，低压0.4KV系统大多数采用无源滤波方式，高压10KV几乎都是采用这种方式对谐波进行治理。由于我国的中小企业大多数是私有的，业主对谐波的危害认识不足，一般不愿意拿出大量的经费来治理谐波，而有的企业由于谐波的含量太大，常规的无功补偿不能凑效，供电部门对无功的要求又是十分严格的，达不到就要罚款。因此，业主不得不要求滤波。因而，其市场的前景可观，经济效益也就可观了。
2、有源谐波滤除装置
有源谐波滤除装置是在无源滤波的基础上发展起来的，它的滤波效果好，在其额定的无功功率范围内，滤波效果是百分之百的。它主要是由电力电子元件组成电路，使之产生一个和系统的谐波同频率、同幅度，但相位相反的谐波电流与系统中的谐波电流抵消。但由于受到电力电子元件耐压，额定电流的发展限制，成本极高，其制作也较之无源滤波装置复杂得多，成本也就高得多了。其主要的应用范围是计算机控制系统的供电系统，尤其是写字楼的供电系统，工厂的计算机控制供电系统。对单台的装置而言，其利润是可观的，但用户一般不愿意用有源滤波，对于谐波的含量，不必滤得太干净，只要不危害其他用电器也就可以了。

谐波治理的方法
主要有两种方法：1，无源滤波装置,2，有源滤波装置。但是它们可以和无功补偿柜结合起来使用，也可以相互之间结合起来使用。所以治理谐波是按负载实际情况，考虑经济实惠，采取灵活的配置方法来治理谐波。
无源滤波装置基本原理：
由电容器、电抗器和电阻器配合组成的滤波器，与谐波源并联，对某次特定频率的谐波产生吸收和滤除作用；还可兼顾无功补偿的需要，属于被动型的谐波治理装置。
优点是：结构简单；
容易实现；
便于维护；
成本较低等；
缺点是：单调谐滤波器的谐振频率会因电容、电感参数的偏差或变化而改变；
电网频率会有一定波动，这将导致滤波器失谐；
电网阻抗变化对单调谐滤波器的滤波效果有较大影响；
更为严重的是，电网阻抗与滤波装置有发生并联谐振的可能；

有源滤波装置基本原理：
它是一种用于动态抑制谐波，且可以补偿无功的电力电子装置，它能对大小和频率都变化的谐波及变化的无功进行补偿，可克服无源电力滤波器等传统的谐波抑制和无功补偿方法的缺点。是一种主动型的控制装置。
有源电力滤波器的特点：实现了动态补偿，可对频率和大小都变化的谐波以及变化的无功进行补偿，对补偿对象的变化有极快的响应；
可同时对谐波和无功进行补偿，且补偿无功的大小可做到连续节；
补偿无功时不需贮能元件；补偿谐波时所需贮能元件容量也不大。
即使补偿对象电流过大，电力有源滤波器也不会发生过载，并能正常发挥补偿作用。
受电网阻抗的影响不大，不容易和电网阻抗发生谐振。
能跟踪电网频率的变化，故补偿性能不受电网频率变化的影响；
既可对一个谐波和无功源单独补偿，也可对多个谐波和无功源集中补偿。
但是对于同一谐波源进行治理时，有缘滤波装置价格方面要高出无源滤波装置。

滤波无功补偿装置是一种经济型单调谐滤波兼补偿设备，针对特性谐波进行滤波。滤波支路采用了专业设计的滤波电抗器和电容器组组成单调谐式滤波，在有效滤除谐波的同时补偿无功功率，提高功率因数清除电网谐波污染。采用综合保护控制，操作简单。单调谐滤波支路采用电脑模拟设计，针对用户实际情况分析计算，已达到更好的效果，发挥设备的最大潜能。

主要特点： 1.针对用户系统专门设计制造，按需消除特性谐波，如：5次、7次11次等，滤波效果明显。 2.设备投入，受电功率因数提高到0.95以上，使配电网的线损降低、配电变压器的承载效率增加。 3.采用高性能接触器及综合保护控制系统投切各滤波支路，使设备操作简单安全可靠。 4.快速检测系统情况，根据系统要求（谐波情况、无功情况）自动或手动投切，实时滤波补偿无功。 5.保护功能齐全，具有短路保护、过压保护、过流保护等，运行可靠性高。 6.改善冲击负载引起的电流冲击，减少电压波动和抑制电压闪变，提高电压稳定性，改善电压质量。

设备规范 工作电压：220V/380V/660/750V/1000V （-15%～+10%） 工作频率：工频50Hz （偏差1Hz） 环境温度： -25~+40°C 海拔高度： <=2000m 环境湿度：相对湿度<=85%（25℃） 空气质量：无腐蚀性气体，无导电尘埃，无易燃易爆气体。

治理谐波有三个意义：
　　1) 满足电力公司对电网质量的要求，电力公司为了维护电网的质量，对电力用户向电网注入的谐波电流提出了限制。由于很多企业中安装了高精度、高度自动化的设备，这些设备对电能质量的要求很高。为了满足这些企业的要求，电力公司将对谐波提出更加严格的要求;
　　2) 保证企业内部电能质量，企业内部如果有高精度、自动控制设备，对于电能质量的要求较高，通过谐波治理，使企业内部的电能质量满足要求;
　　3) 有利于节能降耗：谐波电流在变压器、电缆线路中产生更大的热量，这些热量就是额外的能量损耗，减小谐波电流，就能够节省这些能量。另外，谐波电流在负荷中所做的功都是无功功率，谐波电力越大，功率因数越低，能源利用率越低。因此，减小谐波电流对于提高功率因数很重要。
主动谐波治理的六种措施
主动谐波治理，即从谐波源本身出发，使谐波源不产生谐波或降低谐波源产生的谐波，它是谐波治理措施的主要方法之一。下面我们就来具体讲述一下主动治理谐波的六种措施。1)采用多重化技术。将多个变流器联合起来使用，用多重化技术将多个方波叠加．以消除频率较低的谐波，得到接近正弦波的阶梯波，但装置复杂，成本较高。2)采用P刚技术。采用脉宽调制PWM技术，使交流器产生的谐波频率较高、幅值较小，波形接近正弦波。这种方法只适用于自关断器件构成的变流器。3)谐波叠加注入。利用三次倍数的谐波和外部的三次倍数的谐波源，把谐波电流加到产生的矩形波形上，可用于降低给定的运行点处的某些谐波。缺点是必须保证三次倍数的谐波源与系统的同步，且谐波发生器的功率消耗常常高达整流器在流功率的10％。 4)设计或采用高功率因数变流器。比如采用矩阵式变频器、四象限变流器等，可以便变流器产生的谐波非常少，且功率因数可控制为1。 5)增加交流装置的相数或脉冲数。改造变流装置或利用相们有一定移相角的换流变压器，可有效减小谐波含量，其中包括多脉波整流和准多脉波整流技术，但是装置更加复杂。 6)已改变谐波源的配置或工作方式。具有谐波互补性的装置应集中，否则应适当分散或交替使用，适当限制会大量产生谐波的工作方式。 通过以上分析，我们只要采取相应谐波治理措施，可以将谐波的危害减至能够接受的程度。

谐波治理的方法无外乎有三种，无源滤波、有源滤波、无功补偿。下面就谈谈这二种方法的优缺点以及市场前景及其经济效益的分析。 无源滤波器主要是由电感器与电容器构成。无源滤波装置的成本较低，经济，简便，因此获得广泛应用。无源滤波器可以分为并联滤波器与串联滤波器。
无源并联滤波器
现有的谐波滤除装置大都使用无源并联滤波器，对每一种频率的谐波需要使用一组滤波器，通常需要使用多组滤波器用以滤除不同频率的谐波。多组滤波器的使用造成结构复杂，成本增高，并且由于通常的系统中含有无限多种频率的谐波成分，因此无法将谐波全部滤除。不仅如此，由于并联滤波器对谐波的阻抗很低，通常会使谐波源产生更大的谐波电流，谐振在不同频率的滤波器还会互相干扰，例如7次谐波滤波器就可能会放大5次谐波。因此，如果有人将并联滤波器安装前后的谐波情况做过对比，就会发现：虽然滤波器安装以后影响系统的谐波电流减小，但是各滤波器中以及进入系统的谐波电流之和远远超过未安装滤波器之前，谐波源产生的谐波电流也超过未安装滤波器之前。
从广义的角度来讲，频率不等于工频频率的成分统统都是谐波。因此，工频是单一频率，而谐波有无限多种频率，可见谐波具有无限的复杂性，使用并联滤波器的方法显然无法对付无限频率成分的谐波。
无源串联滤波器
由电感与电容串联构成的LC串联滤波器，具有一个阻抗很低的串联谐振点，如果我们构造一个串联谐振点为工频频率的串联滤波器，并将其串联在线路中，就可以滤掉所有的谐波。这就是本文介绍的串联滤波器，串联滤波器由电感和电容串联而成，并且串联连接在电源与负荷之间，因此串联滤波器的“串联”二字具有双重意思：一个意思表示电感与电容串联，另一个意思表示串联在电路中使用。
在三相电路中均接入串联滤波器，由于串联带通滤波器对基波电流的阻抗很小，而对谐波电流的阻抗很大，于是只用一组滤波器就可以滤除所有频率的谐波。
串联滤波器对于谐振点频率的电流具有极低的阻抗，对于偏离谐振点频率的电流，则阻抗增大，偏离的越多，阻抗越大。对于比谐振点频率高的电流成分，电感的阻抗为主，对于比谐振点频率低的电流成分，电容的阻抗为主。由于谐波成分通常比基波频率高，因此滤除谐波的工作主要由电感完成，电容的作用是抵消电感对工频基波的阻抗。
由于滤除谐波的作用主要由电感完成，因此电感量越大滤除谐波的效果越好。但是电感量越大则价格越高，损耗越大，因此从成本及损耗上去考虑问题则希望电感量越小越好。当电感的基波感抗小于负荷等效基波阻抗的50%时，不能实现良好的滤波效果（负荷等效基波阻抗就是负荷相电压有效值与相电流有效值的比值）。因此电感的基波感抗必须大于负荷等效基波阻抗的50%。
对于电容器的选择与电感的选择情况不同，电感的匝数可以随意设计，而电容器的耐压只有固定的若干等级，不能随意设计。比如在低压配电系统中，就只有耐压230V与400V的电力电容器可供选择。由于电容器串联在电路中，电容器中的电流即为负荷电流，当电容器的实际工作电压等于其额定电压时，电容器中流过的电流等于电容器的额定电流，电容器得到充分的利用，因此，当电容器的实际工作电压等于其额定电压时，电容器的成本最低。
实际的串联滤波器成本主要由电感与电容器的成本构成。串联谐振的电感与电容对基波的阻抗相等并且电流相同，因此电感与电容的基波工作电压相同。前面已经说明，当电容器的实际工作电压等于其额定电压时，电容器的成本最低，因此电感的实际工作电压应该等于电容器的额定电压。电容器的额定电压等级大都与电网电压相当，如果电感的实际工作电压等于电容器的额定电压，相当于电感阻抗与负荷阻抗相当，可以取得最好的性能价格比。在这个基础上，如果提高电感的感抗，虽然滤波效果可以提高但提高不多，电感的成本增加，电容器需要串联，成本急剧增加，性能价格比下降，因此电感的基波感抗大于负荷等效基波阻抗的200%没有实际意义，如果降低电感的感抗，则滤波效果下降，电感的成本降低，电容器的容量增加因此成本增加，性能价格比也下降。为了获得足够的可靠性，电感与电容器的实际工作电压应略低于电容器的额定电压。
当谐波电流由外网窜入而影响内网负荷设备的正常运行时，在电源与负荷设备之间接入串联滤波器就可以阻挡谐波保证负荷设备的正常运行。
当谐波由内网设备产生而影响系统时，产生谐波的设备即为谐波源，在谐波源与电源之间接入串联滤波器就可以使谐波源产生的谐波电流大幅度减小。这里需要注意：串联滤波器使谐波源自身产生的谐波电流减小，相当于使污染源产生的污染减小，是治本的手段。而并联滤波器并不能减小谐波源产生的谐波，而是为谐波电流提供一个低阻抗的通道，避免谐波电流污染系统，相当于先污染再治理的方式，是治标的手段。
当串联滤波器连接在电源与谐波源之间时，谐波源的输入电压波形会发生严重畸变，正时这种电压波形的畸变使得谐波源的电流接近正弦波。这种输入电压波形畸变可能会影响谐波源控制电路的正常运行，如果出现控制电路不能正常运行的情况，应该将控制电路的电源改接至串联滤波器的前端。 有源谐波滤除装置是在无源滤波装置的基础上发展起来的。
有源滤波装置的优点
有源滤波装置能做到适时补偿，且不增加电网的容性元件，滤波效果好，在其额定的无功功率范围内，滤波效果是百分之百的。
有源滤波装置的缺点
有源滤波装置由于受到电力电子元件耐压，额定电流的发展限制，成本极高，其制作也较之无源滤波装置复杂得多，成本也就高得多了。
有源滤波装置的原理
有源滤波装置主要是由电力电子元件组成电路，使之产生一个和系统的谐波同频率、同幅度，但相位相反的谐波电流与系统中的谐波电流抵消。
有源滤波装置的适用场合
有源滤波器主要的应用范围是计算机控制系统的供电系统，尤其是写字楼的供电系统，工厂的计算机控制供电系统。
有源滤波装置的现状
对单台的有源滤波装置而言，其利润是可观的，但用户一般不愿意用有源滤波，对于谐波的含量，不必滤得太干净，只要不危害其他用电器也就可以了。 人们对有功功率的理解非常容易，而要深刻认识无功功率却并不是轻而易举的。在正弦电路中，无功功率的概念是清楚的，而在含有谐波时，至今尚无获得公认的无功功率定义。但是，对无功功率这一概念的重要性，对无功补偿重要性的认识，却是一致的。无功补偿应包含对基波无功功率补偿和对谐波无功功率的补偿。
谐波和无功功率的产生
在工业和生活用电负载中，阻感负载占有很大的比例。异步电动机、变压器、荧光灯等都是典型的阻感负载。异步电动机和变压器所消耗的无功功率在电力系统所提供的无功功率中占有很高的比例。电力系统中的电抗器和架空线等也消耗一些无功功率。阻感负载必须吸收无功功率才能正常工作，这是由其本身的性质所决定的。
电力电子装置等非线性装置也要消耗无功功率，特别是各种相控装置。如相控整流器、相控交流功率调整电路和周波变流器，在工作时基波电流滞后于电网电压，要消耗大量的无功功率。另外，这些装置也会产生大量的谐波电流，谐波源都是要消耗无功功率的。二极管整流电路的基波电流相位和电网电压相位大致相同，所以基本不消耗基波无功功率。但是它也产生大量的谐波电流，因此也消耗一定的无功功率。
近30年来，电力电子装置的应用日益广泛，也使得电力电子装置成为最大的谐波源。在各种电力电子装置中，整流装置所占的比例最大。常用的整流电路大多采用晶闸管相控整流电路或二极管整流电路，其中以三相桥式和单相桥式整流电路为最多。带阻感负载的整流电路所产生的谐波污染和功率因数滞后已为人们所熟悉。直流侧采用电容滤波的二极管整流电路也是严惩的谐波污染源。这种电路输入电流的基波分量相位与电源电压相位大体相同，因而基波功率因数接近1。但其输入电流的谐波分量却很大，给电网造成严重污染，也使得总的功率因数很低。另外，采用相控方式的交流电力调整电路及周波变流器等电力电子装置也会在输入侧产生大量的谐波电流。
无功补偿概述
无功功率对供电系统和负荷的运行都是十分重要的。电力系统网络元件的阻抗主要是电感性的。因此，粗略地说，为了输送有功功率，就要求送电端和受电端的电压有一相位差，这在相当宽的范围内可以实现；而为了输送无功功率，则要求两端电压有一幅值差，这只能在很窄的范围内实现。
不仅大多数网络元件消耗有功功率，大多数负载也需要消耗无功功率。
网络元件和负载所需要的无功功率必须从网络中某个地方获得。显然，这些无功功率如果都要由发电机提供并经过长距离传送是不合理的，通常也是不可能的。合理的方法应是在需要消耗无功功率的地方产生无功功率，这就是无功补偿。
无功功率的影响
8.3.3.1、无功功率的增加，会导致电流增大和视在功率增加，从而使发电机、变压器及其他电气设备容量和导线容量增加。同时，电力用户的起动及控制设备、测量仪表的尺寸和规格也要加大。
8.3.3.2、无功功率的增加，使总电流增大，因而使设备及线路的损耗增加，这是显而易见的。
8.3.3.3、使线路及变压器的电压降增大，如果是冲击性无功功率负载，还会使电压产生剧烈波动，使供电质量严重降低。
无功补偿的作用
无功补偿的作用主要有以下几点：
8.3.4.1、提高供用电系统及负载的功率因数，降低设备容量，减少功率损耗。
8.3.4.2、稳定受电端及电网的电压，提高供电质量。在长距离输电线中合适的地点设置动态无功补偿装置还可以改善输电系统的稳定性，提高输电能力。
8.3.4.3、在电气化铁道等三相负载不平衡的场合，通过适当的无功补偿可以平衡三相的有功及无功负载。

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宁国市19710828056： 谐波治理 - 搜狗百科？
殷勤浦复方： 谐波的产生原因有很多,例如发电源质量不高产生谐波、输配电系统产生谐波、用电设备产生谐波等等.谐波的产生影响着企业的正常生产运行,加速了设备的老化,危害着生产安全与稳定、浪费着电能...所以谐波的治理是很重要的问题. 谐波治理的方法大体分为有源滤波和无源滤波两种,具体的治理方案和所需产品规格也是因项目而异的,遇到这方面的难题最好还是找个靠谱一点的厂商来咨询解决方案.

宁国市19710828056： 谐波治理的方法有哪些? - ？
殷勤浦复方： 谐波治理的方法分为有源滤波和无源滤波两种.有源滤波就是向电网中注入与谐波电流幅值相等、相位相同、反向相反的电流,来抵消流入电源的谐波.无源滤波的是根据电容固有的阻抗特性,对某以特定频率的谐波呈低阻抗,为负载谐波电流提供较低的阻抗通道,与电网抗形成分流关系,使大部分该频率的谐波流入滤波器,而不流入电网.采用哪种治理方法,还需具体情况具体分析,两种方法也是各有各的优势.不过就滤波效果来说,还是有源滤波的方法比较有效,如有这方面技术和产品需求的企业,可以 了解一下领步北京公司,也可以直接百度搜索,望采纳哟

宁国市19710828056： 想了解下抑制谐波的措施? - ？
殷勤浦复方： 如果你说是要抑制谐波,可以串联电抗器,在电路里面串联电抗器,如果你要消除谐波,可以采用滤波,无源滤波或者有源滤波

宁国市19710828056： 谐波的概念 与抑制措施是什么 - ？
殷勤浦复方： 谐波是一个周期电气量的正弦波分量,其频率为几波频率的整数倍.目前滤波方式有很多中,有源滤波,无源滤波等.较为常用的是无源滤波,原理是无源滤波器中的设定电感和电容的值,使其发生谐振,谐振频率为要滤除谐波的频率.这样吗,相对于要滤除调的谐波,滤波器相当于短路,此次谐波通过,而其他波不能通过,完成滤波.

宁国市19710828056： 怎样采取谐波治理措施 - ？
殷勤浦复方： 首先,需要知道谐波源在哪里?当然了,如果不计较成本的话,可以不用查找,进行整体的谐波治理就可以.其次,需要知道谐波的状况,比方说有哪些频段的谐波,含量多少,这些数据可以通过电源质量分析仪,或者是频谱分析仪来获得;再次,根据以上数据,选择接地、屏蔽、加谐波抑制装置(电抗器、滤波器、磁环等)来解决就可以了.

宁国市19710828056： 谐波治理是什么意思 - ？
殷勤浦复方： 谐波是由于大量电力电子设备这样的非线性负载的投入运行,导致供电电压电流波形发生畸变,通过对畸变的电压、电流波形数据进行傅里叶分解,分解出的频率高于50HZ基波频率的分量成为谐波.谐波对电气设备的危害主要表现在以下几个...

宁国市19710828056： 如何治理谐波? - ？
殷勤浦复方： 呵呵 1、根治谐波源,要求设备生产商把设备的谐波抑制在设备内部.这是治本. 2、加滤波器,在自己的现有电网中,加装合适的滤波器,这是治标. 3、内容很多,够写一本书,打不出来了.搜“深圳奥特电器”可找到我QQ号,更多讨论请上Q

宁国市19710828056： 什么是谐波治理? - ？
殷勤浦复方： 谐波治理就是通过各种措施减少谐波的产生或者使产生的谐波流入滤波设备,或者抵消产生的谐波等手段,使电网上的谐波含量符合国家标准的要求. 谐波治理目前遵循谁污染谁治理,即产生谐波的企业必须做谐波治理,达到国标要求. 谐波治理的措施包括增加无源滤波设备,使谐波流入无源滤波设备而不注入电网,或有源滤波设备,产生和现存谐波相反的谐波,使之互相抵消,变更整流器的方式减少谐波,变更变压器的连接方式使之不注入电网等,主要的措施是加装无源滤波设备或有源滤波设备.

宁国市19710828056： 谁知道如何应对变电站的谐波治理 - ？
殷勤浦复方： 目前,由于各大工厂采用的电力设备在一定程度上容易产生大量的谐波,且各厂也没有进行相关的治理工作,导致大量用户产生的谐波都汇集到系统变电站,造成变电站各电压等级侧谐波严重超标,最终影响我们整个电网的运行.因此,为了有...