谐波电流测试方法

一种新的谐波电流检测方法

维普资讯

1 8 3

第 3 4卷第 1期 20 0 8年 1月

高

电

压

技

术

Vo. 4 1 3 N O 1 .

Hi h Vo t ge En i e rn g la g n e i g

J n a.

20 8 0

一

种新的谐波电流检测方法荣飞，罗安，范卿

(南大学电气与信息工程学院，沙 4 0 8 )湖长 1 0 2摘要：有源电力滤波器要求能够实时、确地检测出电网中实时变化的谐波电流。针对现阶段对电网谐波电流准

检测方法中普遍存在的时延、计算量大等不足，出了一种基于瞬时无功功率理论的改进一换法。该方法的提变特点为：去了传统 i i换中三相到两相的变换及其反变换，计算过程大大简化；用单相电压构造同步旋转省 p -变使利

角，管在三相对称系统还是不对称系统中都能有效检测出电网谐波电流；需要锁相环电路就可以获得得同步不不旋转角，除了传统 i i换过程中锁相环带来的影响。仿真与实验结果表明，算法能有效提高系统的实时性、消 p -变该目标跟随能力，适合于有源电力滤波器的工程应用。更 关键词：谐波检测；瞬时无功功率；i一 i换；同步旋转角；有源电力滤波器；锁相环 变中图分类号： TM7 1 1文献标志码： A文章编号： 0 36

谐波的定义及测试方法

1．谐波的定义及测试方法

供电系统谐波的定义是对周期性非正弦电量进行傅立叶级数分解，除了得到与电网基波频率相同的分量，还得到一系列大于电网基波频率的分量，这部分电量称为谐波。谐波频率与基波频率的比值（n=fn/f1） 称为谐波次数。电网中有时也存在非整数倍谐波，称为非谐波（Non-harmonics）或分数谐波。谐波实际上是一种 干扰量，使电网受到“污染”。

目前公司常用测试输入电流谐波的仪器有TEK系列示波器（可采用WAVESTAR软件进行谐波分析），测试输出电压谐波的仪器有GW GAD-201G（失真仪）和TEK系列示波器（可采用WAVESTAR软件进行谐波分析）。

使用下面的方法计算信号的THD： THD 122A2 A32 A4 A52 A62 A72 2A1

其中A1是幅频特性中基波的幅值，而A2 、A3、A4、A5、……分别是2、3、4、5、……次谐波的幅值。选取不同数量的谐波分量，可以计算出对应的THD值。

采用WAVESTAR软件进行分析可以得到完整谐波分析数据，下图为分析得出的柱型图，从图中可以针对各次谐波异常的状况采取相应的对策进行改善： 8.1%

7.4%

6.6%

5.9%

5.2%

4.4%

3.7%

3.0%

谐波的定义及测试方法

1．谐波的定义及测试方法

供电系统谐波的定义是对周期性非正弦电量进行傅立叶级数分解，除了得到与电网基波频率相同的分量，还得到一系列大于电网基波频率的分量，这部分电量称为谐波。谐波频率与基波频率的比值（n=fn/f1） 称为谐波次数。电网中有时也存在非整数倍谐波，称为非谐波（Non-harmonics）或分数谐波。谐波实际上是一种 干扰量，使电网受到“污染”。

目前公司常用测试输入电流谐波的仪器有TEK系列示波器（可采用WAVESTAR软件进行谐波分析），测试输出电压谐波的仪器有GW GAD-201G（失真仪）和TEK系列示波器（可采用WAVESTAR软件进行谐波分析）。

使用下面的方法计算信号的THD： THD 122A2 A32 A4 A52 A62 A72 2A1

其中A1是幅频特性中基波的幅值，而A2 、A3、A4、A5、……分别是2、3、4、5、……次谐波的幅值。选取不同数量的谐波分量，可以计算出对应的THD值。

采用WAVESTAR软件进行分析可以得到完整谐波分析数据，下图为分析得出的柱型图，从图中可以针对各次谐波异常的状况采取相应的对策进行改善： 8.1%

7.4%

6.6%

5.9%

5.2%

4.4%

3.7%

3.0%

电流谐波滤波器 产品介绍

电流谐波滤波器是一种适用于0.4kV系统使用的谐波滤波器，由进出线电抗器和容量匹配的电容器构成。其创新设计能够实现消除，所有三相6脉整流变频器负载产生的谐波电流的功能。

一、电流谐波滤波器，产品参数

产品名称：串联滤波器，变频器滤波器，隔离滤波器，电磁炉滤波器 型号结构：SSFGD-5.5/0.4-（3次谐波）

编 码：SSFGD 类 型：谐波治理 额定电压：0.4kV 额定电流：2.5A ~ 588A

负荷功率：1.5KW ~ 400KW

二、电流谐波滤波器功能和优点

谐波滤波器具有以下特点:

? 多种样式选择安装（变频器匹配使用效果好，体积小，较适宜就地

无功补偿）

? 符合IEEE-519标准

? 滤除谐波效果达80%以上；（减少负载回馈谐波,抑制高频谐波） ? 提高系统可靠性（增加设备使用寿命）

? 提高功率因数；(功率因数保持在超前0.95~0.98之间)

? 提高变频节能效果(减少了注入系统的谐波损耗，从而节约了电能，

降低电机温度)

? 适用于各种6脉整流器的设备，确保谐波电流畸变率THDI<10% ? 在电流谐波滤波器的输入端电流总畸变率（THD）符合IEEE519和立式滤波器

GB17625电流谐波限值标准。

? 减少了变频调速产生的无线电传导的干扰

卧式滤波

电网故障检测技术,学术论文,学术资料,科研资料

电网谐波检测分析方法

随着非线性负荷的发展和增多,在多个供电点向系统流入谐波电流,使电网的谐波水平及日益升高，为保证电能质量，向广大用户提供优质合格的电能，特制定本办法，望公司有关科室，及广大电力客户予以认真贯彻执行。

一、目的:限制系统电压、电流正弦波形畸变程度或偕波分量的大小，以保证电力系统包括用户的安全、经济运行，特别是容易遭受偕波危害和干扰的设备的正常运行。

二、保证系统的电能质量，使系统的电压波形保持在合格的范围内，满足各种用电设备的正常供电要求。

三、把电网中的电压总偕波畸变率及含有率控制在允许的范围内，保证电能质量。

二、适用范围

本办法适用与交流50HZ，35KV及以下公共电网及供电的电力用户。

三、监测点和测试量

（1）原则上选取偕波用户和接入公用电网公共连接点作为偕波监测点，测量该点的偕波电压和偕波源用户流入公用电网的偕波电流，监测点的偕波水平符合国家标准规定。

（2）偕波电压和偕波电流的偕波次数一段量第2-19次，根据偕波源的特点或测试分析结果可适当的变动偕波次数的测量范围，

电网故障检测技术,学术论文,学术资料,科研资料

前者用含有率（%）表示，后者用有效值（A)表示。偕波电压测量取总偕波畸变率

编号：AQ-JS-00229

( 安全技术)

单位：_____________________

审批：_____________________

日期：_____________________

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低压电网中性线谐波电流的分

析

Analysis of harmonic current of neutral line in low voltage power network

电力安全技术| Power Safety Technology

安全技术低压电网中性线谐波电流的分析

使用备注：技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解，进而形成更加科学的技术安全观，并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施，最终达到提高安全性的目的。

在三相供电中，当三相负载均衡时，三相电流应该是对称的，

在中性线上的合成电流为零。如果三相负载不均衡时，只有去掉衡

值以后的电流流入中性线，其值也小于相线电流。根据这一情况，

过去设计人员通常把中性线的容量减小为相线容量的一半。

但在我供电公司的多次例行检测配电变压器三相电流时发现，

三相电流基本平衡时，中性线电流却可达到150A左右。根据低压电

网运行经验知道，低压电网中中性线断线机率远远大

编号：AQ-JS-00229

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低压电网中性线谐波电流的分

析

Analysis of harmonic current of neutral line in low voltage power network

电力安全技术| Power Safety Technology

安全技术低压电网中性线谐波电流的分析

使用备注：技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解，进而形成更加科学的技术安全观，并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施，最终达到提高安全性的目的。

在三相供电中，当三相负载均衡时，三相电流应该是对称的，

在中性线上的合成电流为零。如果三相负载不均衡时，只有去掉衡

值以后的电流流入中性线，其值也小于相线电流。根据这一情况，

过去设计人员通常把中性线的容量减小为相线容量的一半。

但在我供电公司的多次例行检测配电变压器三相电流时发现，

三相电流基本平衡时，中性线电流却可达到150A左右。根据低压电

网运行经验知道，低压电网中中性线断线机率远远大

校准、检定

1 目的

为使电容器的漏电流测量准确，对漏电流测试仪定期检定。

2 适用范围

适用于公司内漏电流测试仪的检定。

3 依据文件：

XR/CX 0015 《监视和测量装置控制程序》

4 检定所需仪表

高精度数字繁用表 一台

C38直流微安表 一台

高阻箱 一台

5 校准方法

5.1测试环境条件：温度：22℃（±2℃）

5.2直流电压校准方法

5.2.1将被检仪表通电预热5min

5.2.2按下图接好检定线路

5.2.3将被检漏流测试仪器各功能开关打在检验所需的合适位置（对于不同类型

的仪器参看各自的使用说明书）

5.2.4依据被检仪器的类型，分别记录一组合理的检定记录，对于指针式仪器主

要根据所使用挡的正程、逆程来检定各点，

对于数字式仪器依据其电压范围选择合适的检定点，使其误差小于各检定

点的±2%。

5.3 漏电流的校验方法

5.3. 1按下图接好检定线路

量程位置。

5.3.3对被检仪器的常用量程进行检定，使其误差小于满量程点的±2%。 6 电压和漏电流检定点如下

5.3.2将被检仪器的各功能开关打在所需的合适位置，量程控开关打在要检定的

校准、检定

检定结果

检定温度：

谐波测试仪的使用

1、 总则

（1） 电能质量的现状

随着高科技产业的发展，电力用户对供电质量和可靠性越来越敏感， 电器设备的正常运行甚至使用寿命都与之息息相关。电能质量问题又可分为电压质量和电流质量两个方面。电压质量问题指会影响用户设备正常运行的 不理想的系统电压，包括电压的闪变(Flick)、瞬时过电压(Swell)、谐波畸变 (Harmonics)、各相电压不平衡(Unbalance)等情况；电流质量问题指电力电子 设备等非线性负荷给电网带来的电流畸变，包括流入电网的谐波电流，以及无功、不平衡负荷电流、低频负荷变化造成的闪烁等。

目前电能质量问题主要由负荷方面引起。例如冲击性无功负载会使电网电 压产生剧烈波动，降低供电质量。随着电力电子技术的发展，它既给现代工业带来节能和能量变换积极的一面，同时电力电子装置在各行各业的广泛应用又对电能质量带来了新的更加严重的损害，已成为电网的主要谐波污染源。谐波使电能的生产、传输和利用的效率降低，使电气设备过热、产生振动和噪声，使绝缘老化，寿命缩短，甚至发生故障或烧毁。谐波还会引起电力系统局部发生并联谐振或串联谐振，使谐波含量被放大，致使电容器等设备烧毁。 （2） 谐波的产生

谐波的产生：冶金、石化、矿

……………………. ………………. ………………… 装 订 线 ……………….……. …………. …………. ……… 山东农业大学

毕 业 论 文

基于瞬时无功功率理论的三相谐波电流分析与检测

院 部 机械与电子工程学院 专业班级 电气工程及其自动化3班 届 次 20**届________ 学生姓名 _________ 学 号 _______ 指导教师 _________

二О**年六月一日

目 录

摘要 ..................................................................... Ⅰ Abstract ................................................................... Ⅱ 1 绪