电气装置应用指南2011年版3-3.pdf

简介：
在电气工程领域，谐波治理是确保电能质量、保证电力系统稳定运行的关键环节。施耐德电气发布《电气装置应用指南2011年版》详细阐述了谐波产生及不利影响、测量指标、抑制方法及相关国际标准。谐波是指交流电流或电压周期性变化中频率高于基频的分量。它们的产生主要是由于非线性电气设备使用，如电源开关、整流器、变频器和逆变器等的开关动作或转换过程会产生偏离纯正弦波的电流和电压。这些谐波对电力系统的影响主要表现在：1) 振荡问题：可能导致系统频率波动，严重时可引发电压或电流剧烈变化；2) 电能损耗增加：产生额外的铜损和铁损，设备发热并降低效率；3) 设备过载：会引起变压器及发电机等设备过热；4) 对敏感负载的干扰：影响目标设备正常运行；5) 经济影响：导致设备寿命缩短、能源浪费、配电系统损耗增加以及可能引发生产中断。谐波畸变的基本指标包括功率因数、峰值系数、总谐波畸变率(THD)等，它们各自有不同的用途和测量方法。例如，功率因数用于衡量设备对电能有效性的利用；峰值系数则反映信号尖锐程度；而THD是衡量波形畸变的重要参数。这些指标的测量通常通过专门设备如功率分析仪和谐波分析仪完成。谐波抑制的方法主要包括：1) 采用改善供电质量的技术，例如优化变压器接线方式；2) 使用滤波器来吸收或抵消特定频率的谐波；3) 实施主动控制技术，如使用有源滤波器进行动态补偿；4) 应用特定的治理设备，包括无源、有源和电力调谐滤波器等。在标准方面，IEC 60364涵盖了电气装置的安装要求，而IEC 61000-2-2、IEC 61000-2-4等标准则涉及电磁兼容性。这些标准规定了设备在运行中的限值和测试方法，并参考了EN50160和IEEE 519等国际标准，后者规定了供电系统与设备之间的谐波兼容要求。实际操作中，最大允许谐波水平通常由EN50160和IEEE 519等标准指导。此外，不同设备的额定电流大小和供电类型决定了采用的标准，例如IEC 61000-3-2、IEC 61000-3-4、EN61000-3-2或EN61000-3-4等标准。低压设备通常满足IEC 61000-3-2或EN61000-3-2要求，而中压设备适用IEC 61000-3-4或EN61000-3-4标准。谐波治理是一个涉及电气装置安装、运行、检测和维护的复杂过程。通过遵循国际标准和指南，并采用合适的技术手段，可以有效减少谐波带来的负面影响，确保电力系统的稳定与安全运行