频负载产生的谐波对电网及设备的影响中频电源根据整流脉数可以分为6脉整流，12脉甚至24脉，根据工作时的功率因数可以分为恒功率中频机与普通中频机。整流的相数越高，产生的谐波量就越低，对电网的影响就越小，危害大大降低。
中频电源由于采用的电气传动为晶闸管整流技术，所以在工作时除了功率因数较低外，同时也产生高次谐波，若中频电源变压器单个绕组侧采用的是六脉动整流技术，则产生的谐波主要以3，5，7，11，13次为主。
高次谐波对电网主要影响：引起电气设备发热，振动，增加损耗，缩短寿命，干扰通讯，使可控硅误触发，部分继电保护误动作，电气绝缘老化损坏等。
l 变压器参数
1600/10 10／0.4kv　d,yn11　取ud＝4.5％ 　1台
l 负载资料
表1 负载参数
电力变压器参数 负载参数
变压器名称 额度容量（kva） 数量 一次/二次电压（kv） 连接组别 负载名称 功率 数量(台)
电力变 1600 1台 10/0.4kv dyn11　 中频机 总容量1000kw 共3台
电动机 总容量200kw 共5台
2.1.2谐波含量现场测试/估算数据l 谐波数据分析
本方案在低压侧进行滤波和无功补偿，所以需要计算低压侧谐波电流，整流器为6脉动可控整流，谐波源产生的特征谐波为：
.png(.png────正整数1,2,3,4……)
谐波电流均按设备正常工作状态计算，然后根据最大负荷电流校验最不利情况下的谐波电流值。谐波电流计算公式按以下公式：
.png
式中：.png─谐波次数；.png─网侧基波电流；.png─谐波电流修正系数；
谐波电流修正系数kx
谐波次数 5 7 11 13 17 19 23 25
实测修正系数 1.3 0.8 0.9 0.7 0.8 0.6 0.7 0.5
各谐波源的网侧基波电流按下式计算：
6脉动整流电路
.png
式中：.png─基波电流；.png─直流侧电流；.png─效率（取0.93）
以下为用户中频机额定负荷工作时的谐波发生量：
表一　谐波发生量（估算值，以其它同类型用户作参考）
设备名称 网侧电压 谐波电流 备注
3th 5th 7th 11th 13th
1600变 0.4kv 90a 430a 250a --- --- 因低压侧以六脉整流方式工作的设备较多，故高压侧的5、7次谐波含量较大。
1600变 10kv（估算） 3.68a 17.2a 10a --- --
基波补偿容量及安装容量的确定
根据测试数据显示目前中频机以及部分生产装置功率因数,以如下公式计算出需要补偿的无功功率(总功率p取1200kw，pf=0.75)。
q＝p（.png－.png）
　计及滤波电抗的滞后无功作用，取补偿后的cos.png=0.95　得到需补偿760kvar。
根据用户提供的现场技术参数、技术要求，以及我公司谐波数据分析，结合我公司以往对其它同类型项目的设计经验，通过计算、修正及仿真，本方案设计在变压器的低压绕组侧各加装一套滤波补偿装置，设计单套滤波装置基波补偿容量为760kvar（能满足用户月平均功率因数在0.95以上），装置共分为3，5，7次3条滤波支路。由于考滤到滤波装置投入后吸收大量谐波电流注入各滤波支路，因此滤波装置在满足基本补偿容量的同时，必须得加大安装容量，本方案设计系统总安装容量为1260kvar。
滤波装置的一次接线图如下图所示：
.png
2.4.1.2仿真分析及校验
采用滤波补偿方案，用仿真软件分析比较了多种效果，由于系统中的实际谐波发生量非常大，在相同基波的补偿容量下，采用3，5，7组合有利于对系统的实时无功补偿及最大限度吸收3，5，7，次谐波电流，同时避免对其它次谐波产生放大。仿真给出系统谐波阻抗图，由于系统中11次及以上谐波分量本身就比较小，故不会产生太大影响。
滤波装置投入后的系统阻抗曲线及谐波吸收曲线仿真图如下：

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乐清市中容电力补偿设备有限公司
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