谐波管制及滤波器计算方法

谐波管制及滤波器计算方法谐波管制标准谐波术语谐波计算谐波管制标准计算第2页,共24页，2024年2月25日，星期天电能质量公用电网谐波(GB/T14549-93)电网标称电压(KV)电压总谐波畸变率(%)各次谐波含有率(%)奇次偶次0.386/1035/661102.04.03.22.41.62.01.61.20.84.03.05.0谐波电压限制值第3页,共24页，2024年2月25日，星期天标称电压(KV)基准短路容量(MVA)谐波次数及谐波电流允许值(A)0.38610356611010100100250500750234567891011121314151617181920212223242578623962264419211628132411129.7188.6167.88.97.1146.51243342134142411118.5167.1136.16.85.3104.79.04.34.93.97.43.66.8262013208.5156.46.85.19.34.37.93.74.13.26.02.85.42.62.92.34.52.14.115127.7125.18.83.84.13.15.62.64.72.22.51.93.61.73.21.51.81.42.71.32.516138.1135.49.34.14.33.35.92.75.02.32.62.03.81.83.41.61.91.52.81.42.6129.66.09.64.06.83.03.22.44.32.03.71.71.91.52.81.32.51.21.41.12.11.01.9电能质量公用电网谐波(GB/T14549-93)谐波电流允许值

第4页,共24页，2024年2月25日，星期天IEEEStd.519-1992VoltagedistortionlimitsHarmonicvoltagedistortionlimitsin%atPCC<69kV69kV-161kV>161kVMaximumforindividualharmonicTotalharmonicdistortion(THD)3.05.01.52.51.01.5第5页,共24页，2024年2月25日，星期天IEEEStd.519-1992CurrentdistortionlimitsforgeneraldistributionSystems(120Vthrough69000V)Maximumharmoniccurrentdistortionin%offundamentalHarmonicorder(oddharmonics)ISC/IL<1111-1617-2223-34>35THD

<2042

1.50.60.35.020-5073.52.51.00.58.050-100104.5

4.01.50.71255.0

2.0

1.0

15.0

<1000157.0

6.02.5

1.420.0第6页,共24页，2024年2月25日，星期天A1:第h次谐波电压含有率A2:第h次谐波电流含有率A3:谐波电压含有量A4:谐波电流含有量A5:电压总谐波畸变率A6:电流总谐波畸变率谐波术语的数学表达式第7页,共24页，2024年2月25日，星期天V1=400(V)V3=5(V)1.25%

V5=20(V)5.0%V7=10(V)2.5%V11=8(V)2.0%V13=4(V)1.0%I1=1000(A)I3=20(A)2.0%

I5=500(A)50.0%I7=200(A)20.0%I11=50(A)5.0%I13=25(A)2.5%(谐波电压含有率)(谐波电流含有率)谐波术语的数学表达式谐波电压含有量谐波电流含有量电压总谐波畸变率电流总谐波畸变率第8页,共24页，2024年2月25日，星期天谐波电流允许值的换算Sk1

：公共连接点的最小短路容量(MVA)Sk2

：基准短路容量(MVA)Ihp：基准谐波电流值(A)Ih：短路容量为Sk1第h次谐波电流允许值(A)B1:当电网公共连接点的最小短路容量不同于基准容量时

第9页,共24页，2024年2月25日，星期天20MVA400V10kV50HzSmax=200MVASmin=150MVA谐波电流允许值的换算KVMVA234567891011121310100262013.0208.515.06.46.85.19.34.37.910150393019.53012.822.59.610.27.714.06.511.9KVMVA141516171819202122232425101003.74.13.262.85.40.32.92.34.52.14.1101505.66.24.894.28.10.44.43.56.83.26.2第10页,共24页，2024年2月25日，星期天C1:第h次谐波电压含有率HRUh与第h次谐波电流分量Ih的关系Un—电网标称电压(KV)Sk—公共连接点的三相短路容量(MVA)Ih—第h次谐波电流(A)Zh—系统的第h次谐波阻抗(Ω)C2:两个谐波源的同次谐波电流在一条线路的同一相上迭加当相角已知时当相角不确定时h35711139l>13l偶次Kh1.621.280.720.180.080C3:在公共连接点处第i个用户的第h次谐波电流允许值

Ihi

h35711139l>13l偶次a1.11.21.41.81.92Si—第i个用户的用电协议容量(MVA)St—公共连接点的供电设备容量(MVA)谐波的基本计算式第11页,共24页，2024年2月25日，星期天谐波的基本计算式第h次谐波电压含有率HRUh与第h次谐波电流分量Ih的关系2000KVA10/0.4KVZ=8%10kV50HzSmax=200MVASmin=150MVAUn—电网标称电压(KV)Sk

—公共连接点的三相短路容量(MVA)Ih

—第h次谐波电流(A)Zh—系统的第h次谐波阻抗(Ω)I5=200(A)I7=100(A)V5=?V7=?Un—10(KV)Sk

—150(MVA)Ih

—I5=8(A)、I7=4(A)第12页,共24页，2024年2月25日，星期天谐波的基本计算式两个谐波源的同次谐波电流在一条线路的同一相上迭加2000KA10/0.4KVZ=8%I5=200(A)I7=100(A)2000KVA10/0.4KVZ=8%I5=150(A)I7=50(A)I5=8(A)I7=4(A)I5=6(A)I7=2(A)(300)(??)h35711139l>13l偶次Kh1.621.280.720.180.080第13页,共24页，2024年2月25日，星期天谐波的基本计算式在公共连接点处第i个用户的第h次谐波电流允许值

Ihi

h35711139l>13l偶次a1.11.21.41.81.92Si—第i个用户的用电协议容量(MVA)St—公共连接点的供电设备容量(MVA)20MVA400V10kV50HzSmax=200MVASmin=150MVASi—20(MVA)St—25(MVA)谐波电流允许值第14页,共24页，2024年2月25日，星期天谐波计算所需数据系统短路容量(最大值及最小值)用户用电协议容量(MVA)公共连接点的供电设备容量(MVA)变压器数据(容量、电压比、百分比阻抗)负载谐波值(各次谐波电流值)用户要求改善保证值用户提供查表第15页,共24页，2024年2月25日，星期天谐波计算所需数据(5).变压器：

______KVA

_____KV/_____V

Z=_____%3-PH50HZ(1).最小短路容量=_____MVA(2).最大短路容量=_____MVA(3).供电协议容量=_____MVA(4).用电协议容量=_____MVA(9).谐波:()Inverter()Convertor

I1=100%(or)______AI5=_____%I1(or)_____AI7=_____%I1(or)_____A

I11=_____%I1(or)_____A

………….(7).线性负载：

设计容量：______KWP.F=_____

最大运转容量：______KWP.F=_____

正常运转容量：______KWP.F=_____(6).保证值：(6-1).功率因数：P.F.=_____(6-2).谐波限值：().GB/T14549-93

().IEEE-519(6-3).Other:_________

ACLOAD(8).非线性负载：

设计容量：______KWP.F=_____

最大运转容量：______KWP.F=_____

正常运转容量：______KWP.F=_____

第16页,共24页，2024年2月25日，星期天功率因数谐波耐流背景谐波电压谐波滤波器计算第17页,共24页，2024年2月25日，星期天TestPointTR:1500KVA10KV/400VZ=5%V1=400(V)I1=1500(A)I5=400(A)P.F=0.8谐波滤波器计算

第18页,共24页，2024年2月25日，星期天2.谐波滤波器设计容量为:

1.改善前:(P.F=0.8V=400VI=1500A)3.改善后功率因数:QC=604KVAR(302KVAR2banks)

(C=5774uFL=0.07mH)谐波滤波器计算

第19页,共24页，2024年2月25日，星期天F302-400-50/250-630/432-0820-PS滤波器选型

滤波器系统电压时的输出容量基本波频率系统电压

第五谐波滤波器滤波器额定电流

滤波器第五谐波耐