第3讲 公用电网谐波标准.pdf

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1、专家讲座电能质量国家标准系列讲座LecturesonNationalStandardofPowerQuality第3讲公用电网谐波标准林海雪（中国电力科学研究院，北京市100192）LectureThreeStandardsofHarmonicsinPublicSupplyNetworkLinHaixue（ChinaElectricPowerResearchInstitute，Beijing100192，China）AbstractThepresentpaperintroducesthebasic1概论conceptaswellasthehazardofharmoni

2、c，explainsthesuperpositioncalculationofdifferentharmonicsource现代社会的电气化水平在迅速提高，非线性电力coveredbycurrentnationalstandardGB/T14549-93负荷随之大量增加。例如：随着电力电子技术的发QualityofElectricEnergySupplyHarmonicsinPublic展，晶闸管换流和变频技术得到广泛的应用，冶金、SupplyNetworkaswellasseveralbasicpointssuchas化工、矿山部门大量使用晶闸管整流电源；工业中大a

3、llowablecurrentvalueoftheharmoniccurrentinjected量使用变频调速装置；电气化铁路中采用单相交流整intothenetworkbyusers.Italsopointsoutseveral流供电的机车；高压大容量直流输电中的换流站；家problemsexistingincurrentnationalstandardaswellas用电器（电视机、电冰箱、空调、电子节能灯）等thepointsthatisunderconsiderationintherevisionof等。炼钢电弧炉的容量不断扩大，相应的电炉变压器thestan

4、dard,andputsforwardthatpropertechnicalmeasuresshouldbepreferentiallytakentoharmonic容量也由几MVA发展到几十甚至一二百MVA。此sourceoritsvicinitysoastoreducehazardofharmonic.外，工业中广泛使用的电弧和接触焊设备、矿热炉、KeywordsPowerQualityStandardHarmonic硅铁炉、中频炉等也均属非线性电力负荷。随着电网HarmoniccontentTotalharmonicdistortion（THD）的发展，电力变压

5、器容量和数量在不断增加，已成为Harmonicratio（HR）电网中又一个重要的非线性负荷。非线性负荷从电网吸收非正弦电流，引起电网电摘要介绍谐波的基本概念、谐波的危害；对压畸变，因此通称为谐波源。谐波对各种电气设备，现行国家标准GB/T14549-93《电能质量公用电对继电保护、自动装置、计算机、测量和计量仪器以网谐波》中不同谐波源的叠加计算、用户注入电网的及通信系统均有不利的影响。目前，国际上公认谐波谐波电流允许值等几个基本问题进行了说明；指出现“污染”是电网的公害，必须采取措施加以限制。行国标中存在的主要问题，以及标准修订中正在考虑在电网中通常遇到周期性或准周

6、期性的电气量。的几个问题；提出减少谐波危害应优先对谐波源本身对于非正弦周期电压和电流的瞬时值，可用三角级数或在其附近采取适当的技术措施。表示，即：∞关键词电能质量标准谐波谐波含量总%u（t）=U0+Σ姨2Uhsin（hω1t+αh）（1）谐波畸变率谐波含有率h=1作者信息林海雪，男，中国电力科学研究院，教授级高级工程师。3电能质量国家标准系列讲座第3讲公用电网谐波标准（林海雪）299誖BUILDING2011年第6期ELECTRICITY∞在畸变电压作用下，电机和变压器的绝缘寿命将%i（t）=I0+Σ姨2Ihsin（hω1t+βh）（2）h=1缩短。国内外经验表明，当

7、谐波电压总畸变达10%式中：h———谐波次数，h=1、2、3……（h=1时～20%，可导致电动机在短期内损坏。为基波）；由于谐波发热，馈供给整流负荷的普通电力变压U0、Uh、I0、Ih———直流和h次谐波分量电压、器，其容量应作相应的降低。降低值和变压器的杂损电流有效值；比（即附加损耗与基本损耗之比）有关，如表1所列。ω1———基波角频率，电网中ω1=2πf=100π，表1馈供整流负荷时变压器容量降低弧度/s；Tab.1Reductionintransformercapacitywhenfeedingrectifyingloadαh、βh———h次谐