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1、谐波谐波(xi b)(xi b)国家标准国家标准GB/T 14549GB/T 14549公用电网公用电网(dinwng)(dinwng)谐波电压谐波电压（电压）（电压） 电网标称 电压 KV电压总谐波 畸变率%各次谐波电压含有率：% 奇次 偶次 0.38 5.0 4.0 2.0 6 4.0 3.2 1.6 10 35 3.0 2.4 1.2 66 110 2.0 1.6 0.8第1页/共25页第一页，共26页。关于关于(guny)(guny)谐波谐波谐波源负载分类名 称所属行业变频装置商业、市政、民用、公用事业、工矿企业等UPS、开关电源、逆变电源公用事业、商业、电子、通讯等地铁、轻轨、充电站
2、（桩）交通单（多）晶硅生产设备、中频炉制造业电弧炉、交流弧焊机、感应加热装置机械、能源、化工第2页/共25页第二页，共26页。关于关于(guny)(guny)谐波谐波典型电流波形典型电流波形谐波源设备交流调压器六脉冲变流器十二脉冲变流器电流波形总谐波畸变率触发角决定28%15%第3页/共25页第三页，共26页。关于关于(guny)(guny)谐波谐波主要行业主要行业主要行业主要行业谐波电流畸变数据谐波电流畸变数据行业类型推荐THDi谐波源负载办公楼宇15%计算机设备、中央空调、各类节能灯、办公类用电设备、大型电梯医疗行业20%重要医技设备、核磁共振设备、加速器、CT、X光机、UPS等通信机房3
3、5%大功率UPS、开关电源公共设施25%可控硅调光系统、UPS、中央空调银行金融20%UPS、电子设备、空调、电梯生产制造20%变频驱动、直流调速驱动水处理厂25%变频器、软启动器第4页/共25页第四页，共26页。谐波谐波(xi b)(xi b)危害危害第5页/共25页第五页，共26页。关键关键(gunjin)(gunjin)参数参数参数参数(cnsh)1(cnsh)1：容：容量量 与其它三相交流电力设备的容量定义(dngy)相同，有源电力滤波器装置的容量SAPF为：式式中中，U UAPFAPF和和I IAPFAPF分分别别为为有有源源电电力力滤滤波波器器交交流流侧侧线线电电压压和和线线电电流
4、流的的有有效值。效值。市市售售APFAPF大大多多采采用用电电流流标标称称，如如75A75A对对应应的的容容量量为为50kVA50kVA、150A150A对对应应100kVA100kVA。第6页/共25页第六页，共26页。关键关键(gunjin)(gunjin)参数参数参数参数(cnsh)2(cnsh)2：补：补偿次数偿次数补补偿偿次次数数是是可可补补偿偿的的谐谐波波次次数数，国国外外厂厂家家一一般般定定义义2-602-60次次同同时时可可选选2020种种。不是补偿次数越高性能就越好。不是补偿次数越高性能就越好。需注意以下问题：需注意以下问题：1 1、弄弄清清负负载载的的谐谐波波电电流流(di
5、nli)(dinli)哪哪些些频频次次是是必必须须补补偿偿的的，若若负负载载的的高高次次谐谐波波电电流流(dinli)(dinli)很很小小就就没没有有补补偿偿的的必必要要，一一般般而而言言2525次次以以上上的的谐谐波波电电流流(dinli)(dinli)很小。很小。2 2、不不是是任任何何频频次次电电流流(dinli)(dinli)都都可可以以达达到到额额定定值值，如如：75A75A的的APFAPF出出75A75A的的5050次谐波电流次谐波电流(dinli)(dinli)。3 3、APFAPF输输出出电电流流(dinli)(dinli)的的频频次次分分配配比比例例是是按按典典型型负负载载
6、设设计计的的。越越是是高高次次电流电流(dinli)(13(dinli)(13次次) )以上，输出能力越差。以上，输出能力越差。第7页/共25页第七页，共26页。关键关键(gunjin)(gunjin)参数参数参数参数(cnsh)3(cnsh)3：补偿率补偿率 在负载谐波电流处于APF补偿电流范围内时，单台APF谐波补偿率的定义(dngy)如下：补补偿偿率率是是针针对对典典型型负负载载的的，不不是是任任何何负负载载时时都都能能达达到到。起起草草中中的的APFAPF国国标标规规定定补补偿偿率率应应75%75%。任任何何厂厂家家的的补补偿偿率率都都是是针针对对典典型型负负载载的的，且且定定义义有有
7、差别，起草中的差别，起草中的APFAPF国标国标对补偿率的定义及测试方法有明确规定。对补偿率的定义及测试方法有明确规定。I Ih h滤波装置工作后，电网侧的第滤波装置工作后，电网侧的第h h次谐波电流方均根值；次谐波电流方均根值；I Inhnh滤波装置工作前，电网侧的滤波装置工作前，电网侧的h h次谐波电流方均根值。次谐波电流方均根值。第8页/共25页第八页，共26页。关键关键(gunjin)(gunjin)参数参数参数参数4 4：响应：响应(xingyng)(xingyng)时间时间响应时间是指谐波负载投入后，经过多长时间电网的谐波电流响应时间是指谐波负载投入后，经过多长时间电网的谐波电流(
8、dinli)(dinli)被完全滤除被完全滤除( (只有基波只有基波) )或达到稳定状态。或达到稳定状态。图图(a)(a)给给出出了了电电网网电电流流和和负负载载电电流流的的波波形形；图图(b)(b)给给出出了了电电网网电电流流和和APFAPF输输出出电电流流的的波波形形。可可看看出出，负负载载电电流流从从0 0到到额额定定电电流流130A130A时时，经经过过20ms20ms后后APFAPF完全补偿了谐波电流，这证明了完全补偿了谐波电流，这证明了APFAPF的响应时间为的响应时间为20ms20ms。 第9页/共25页第九页，共26页。关键关键(gunjin)(gunjin)参数参数参数参数(
9、cnsh)4(cnsh)4：响应：响应时间时间1 1、响响应应时时间间指指的的是是谐谐波波电电流流被被完完全全消消除除所所需需的的时时间间。瞬瞬时时响响应应时时间间指指的的是是开开始始出出谐谐波波的的时时间间，有有的的厂厂家家给给出出usus级级的的瞬瞬时时响响应应时时间间和和响响应应时时间间没没有有(mi yu)(mi yu)关联。关联。2 2、响应时间越小跟踪速度越快，可以应用于负载快速波动的场合。、响应时间越小跟踪速度越快，可以应用于负载快速波动的场合。3 3、有有的的厂厂家家给给出出的的不不是是谐谐波波电电流流被被完完全全消消除除所所需需的的时时间间，可可能能是是消消除除50-50-9
10、0%90%谐波所需时间。超过谐波所需时间。超过40ms40ms的响应时间不适于负载快速波动的场合。的响应时间不适于负载快速波动的场合。第10页/共25页第十页，共26页。设计设计(shj)(shj)选型选型第11页/共25页第十一页，共26页。设计设计(shj)(shj)选型选型第12页/共25页第十二页，共26页。选型计算选型计算(j sun)(j sun)计算公式：计算公式：谐波谐波(xi (xi b)b)电流电流基波基波(j b)(j b)电流电流电流谐波畸变率电流谐波畸变率衍生公式衍生公式：S: S: 变压器视在容量变压器视在容量K: K: 变压器利用率变压器利用率第13页/共25页第
11、十三页，共26页。选型计算选型计算(j sun)(j sun)计算公式：计算公式：K1为负荷率：即负荷占变压器额定容量的比例，通常取0.7-0.8； K2为谐波系数，根据系统场合不同而不同；ST为变压器额定容量，单位(dnwi)kVA；US为低压系统电压，一般取0.4。第14页/共25页第十四页，共26页。选型计算选型计算(j sun)(j sun)简化计算简化计算(j sun)(j sun)简化(jinhu)公式： 谐波含量=计算电流THDi 总线补偿： THDi一般取10%35% 负载补偿： THDi根据负载而定，一般为15%100%，典型值为20%30%第15页/共25页第十五页，共26
12、页。选型计算选型计算(j sun)(j sun)行行业类型型谐波源波源负载推荐推荐THDiTHDi治理方式治理方式办公楼宇计算机设备，中央空调，各类节能灯、办公类用电设备、大型电梯15%集中治理医疗行业重要医技设备：核磁共振设备、加速器、CT、X光机等20%集中治理通信机房大功率UPS、开关电源35%集中治理部分行业总线电流谐波(xi b)畸变率记录表第16页/共25页第十六页，共26页。选型计算选型计算 简化简化(jinhu)(jinhu)计算举例计算举例 某通信机房UPS负载容量为30kVA，用户侧电压为220V，因为(yn wi)负载为UPS，其典型推荐ThdI取值为35%，根据谐波电流
13、的简化计算公式可得：每相负载电流可以取50A；每相估算( sun)谐波电流故选用补偿电流为30A50A的有源滤波器即可满足抑制谐波的需要。 第17页/共25页第十七页，共26页。APFAPF有源滤波器实现有源滤波器实现(shxin)(shxin)功能功能完美的电能完美的电能(dinnng)(dinnng)质量质量并联(bnglin)型APF有源滤波器第18页/共25页第十八页，共26页。APFAPF有源滤波器实现有源滤波器实现(shxin)(shxin)功能功能1谐波治理：治理负载电流畸变2无功补偿：无功补偿：补偿基波正序无功分量3三相电流不平衡：三相电流不平衡：补偿基波负序分量补偿零序分量并
14、联(bnglin)型APF有源电力滤波器的实现方法第19页/共25页第十九页，共26页。实验数据和波形实验数据和波形(b xn)(b xn)（补谐波）（补谐波）第20页/共25页第二十页，共26页。型式型式(xn sh)(xn sh)试验数据试验数据第21页/共25页第二十一页，共26页。型式型式(xn sh)(xn sh)试验数据试验数据第22页/共25页第二十二页，共26页。型式试验型式试验(shyn)(shyn)数据数据第23页/共25页第二十三页，共26页。型式型式(xn sh)(xn sh)试验数据试验数据第24页/共25页第二十四页，共26页。感谢您的观赏(gunshng)！第25页/共25页第二十五页，共26页。内容(nirng)总结谐波国家标准GB/T 14549。公用电网谐波电压（电压）。名 称。主要行业主要行业。式中，UAPF和IAPF分别为有源电力滤波器交流侧线(cxin)电压和线电流的有效值。补偿次数是可补偿的谐波次数，国外厂家一般定义2-60次同时可选20种。不是补偿次数越高性能就越好。补偿率是针对典型负载的，不是任何负载时都能达到。响应时间是指谐波负载投入后，经过多长时间电网的谐波电流被完全滤除(只有基波)或达到稳定状态第二十六页，共26页。
