01城市轨道交通
轨道交通(地铁、高铁等)供电系统的谐波紧张来源于向车辆供电的牵引供电系统。在列车运行期间,由于电源颠簸、整流件换向、大负载变革、列车起动或制动、供电臂切换、车辆逆变等会产生谐波以及不平衡电流都是谐波的源头,会严重影响到继电保护装置的精确事情,同时,也影响到了变压器、旋转电机的安全,并滋扰轨道交通体系的正常通讯。谐波已经成为轨道交通运行的重在威胁。
负荷剖析: 城市轨道交通的用电负荷按其功能不同可分为两大用电群:

01:电动客车运行所须要的牵引负荷;
02:车站、区间、车辆段、掌握中央等其他建筑物所须要的动力照明用电,诸如:透风机、空调、自动扶梯、 电梯、水泵、照明、AFC系统、FAS、BAS、通信系统、旗子暗记系统等。
城市轨道交通的供电系统中谐波源紧张为:
牵引整流逆变装置产生的高次谐波(11次、13次等);
其次是站用变电站中的大量非线性负荷(3次、5次、7次等)。
02医疗机构
随着各式高精密医疗电子设备入驻医院如,电子手术刀、医学影像检测仪器、机器手臂内视镜、呼吸循环仪器等,年夜夫和患者可以通过电子与网络技能第一韶光节制病患的诊断数据、图像与病历,为下一步的治疗打下了武断的根本!这些医疗仪器在供应百姓优秀医疗质量的同时,却也由于仪器高负载特性,造成大量谐波污染,反而影响电网与电源质量。由于谐波所产生的电压与电流颠簸,对医疗仪器中的电子组件产生滋扰,造成设备破坏或误动作,可能导致监控数据偏差、断层影像缺点、放射剂量失落准、仪器过度放电、乃至是电子手术刀动怒等攸关人命的危害。医院配电系统也可为国家逼迫性加装有源滤波器的行业。
负荷剖析:医院配电系统紧张负载为电子医疗精密设备(CT机、B超、X光机、核磁共振等)、照明及变频透风设备、打算机及UPS等。个中大部分为单相非线性负荷,低压配电网上谐波严重,紧张谐波源可分为下面几种:
01:透风设备:为了节约能源,大部分医院均采取变频风机及空调。变频器是非常主要的谐波源,其总谐波电流畸变率达33%以上,会产生大量5、7次等的谐波污染电网。
02:照明设备:由于医院内部利用大量的荧光灯具,因此会产生严重的谐波电流,个中3次谐波为最高,当多个荧光灯接成三相四线负载时,中线上就会流过很大的三次谐波电流。
03:电子医疗精密设备:大型医院内的大型电子医疗设备一样平常为开关电源供电,开关电源设备会产生3、5、7次等谐波注入电网。
04:打算机及UPS:目前医院均为打算机网络管理,打算机的数量很大,此外做事器等数据存储系统必须配有UPS等备用电源。个人电脑的开关电源及UPS均为谐波源,会产生大量的3、5、7次等谐波。
总之,医院的低压配电系统有大量的谐波源负荷,会产生大量的3、5、7次等谐波,严重污染电网。大量的单相非线性负荷会造成三相不平衡、谐波超标、中性线谐波过载等电能质量问题,必须要管理谐波。
03电视台戏院
在电视台、戏院、舞台中,会利用大量的舞台照明设备、舞台机器掌握室、空调机房等,这些都是主要的谐波源。并且,这些谐波又反过来影响了舞台照明效果、音响系统等,直接影响到到整场演出的效果。据剖析,戏院电视台中存在的谐波紧张有3次、5次、7次、9次、11次、13次等奇次谐波,在负载率为40%~50%时(为大剧院、电视台正常演出时常见的负载率),系统中的谐波畸变率达到48%~53%,谐波含量已严重超标,并且中性线电流过大,达到约150A,而此时的相线电流约50A。特殊是灯光硅控设备产生的3次谐波电流在中性线上叠加使得中性线电流过大,从而使得中性线电缆花费增加,发热量增加,存在发生失火的安全隐患,且易造成系统保护装置误动作,造成不明缘故原由的断电,影响正常事情。
04钢铁冶金行业
我国是最早节制金属铸造、金属热加工工艺的国家。现如今,金属铸造热加工工艺中更是涵盖了多种材质,铁、铝、铅、锡、铜等多种金属,再到各种合金,金属铸造热加工工艺也呈现了翻天覆地的变革,从原来的粗放式的生产模式,升级到了精密生产掌握线,产品品质大幅提升的同时,生产的过程也更加的环保。
然而,由于金属热处理加热和保温时用到电阻炉、热处理炉、电弧炉、中频炉等电炉,冷却和流水线则用到变频器水泵、电机等为非线性负载设备,不可避免的带来了谐波,造成诸多不利生产的影响。如,引起电容振荡,使电容补偿器(容量1.1MVar)合闸即跳脱,无法投入利用;影响加热工艺,热处理装置的加热性能达不到预期的效果,加热速率成倍的延长;引起敏感的丈量和掌握设备多次无端破坏;影响变压器的安全运行,造成很大的供电安全隐患。
负荷剖析: 钢铁行业紧张负荷包括:
01:各种交直交型、交交变频的轧机
02:各种辊类负载
03:中频炉、电弧炉、转炉、氧枪的升降系统,电焊机,压焊机
04:钢水运送车
谐波电流一样平常以5次、7次、11次和13次为主,如果系统存在大量单相谐波源,则谐波电流还包括3次谐波。
冶金行业(尤其是有色冶金行业):
冶金行业紧张负荷:
各种整流、电解设备
谐波电流5次、7次、11次和13次为主。
05智能楼宇
随着楼宇培植的数字化、智能化,打算机、变频空调、LED电源、升降电梯等设备大规模配备,为智能楼宇引入了新的电能质量问题-谐波,大量的非线性负荷导致电压、电流谐波严重畸变、功率因数低。
负荷剖析:电信建筑中通信设备、数据机房设备、专用机房空调设备对供电连续性哀求非常高,对电压颠簸非常敏感,各种电磁滋扰会对数据交流设备造成影响。
电信建筑中存在大容量的谐波源负载,大部分为单相非线性负荷,包括:
01:UPS电源,单机容量大,大部分为6脉波的UPS不间断电源设备(3次、5次、7次等)
02:开关电源,紧张用于打算机等办公设备供电电源,数量多(3次、5次、7次等)
03:变频空调、电梯、水泵等,大量利用,变频驱动设备为紧张谐波源(5次、7次等)
06纺织、造纸行业
自2008年经济颠簸后,随着纺织的出口转内销及行业内部自身的调度,纺织品服装生产的自动化、智能化水平的不断提升,大量自动掌握设备和电力电子设备被运用于纺织生产线。大量高科技的运行,从纺纱到织布的全体生产流程中用到了大量变频调速装置,导致用电系统涌现了越来越多的电能质量问题,谐波,并对生产线造成了很多不利影响:导致生产线锦纶切片、浆纱机、并纱机、自动络筒机、精梳机、清梳联设备、捻机等用到自动掌握设备和电力电子设备加热温控失落灵,造成产品品质严重低落,给企业造成巨大经济丢失;使配电室变压器、母线等电气元器件严重发热,隐患大。
负荷剖析: 变频器作为设备传动的核心部件在造纸行业运用广泛,变频器的大量运用,必将产生大量的5、7、11、13次谐波。
07烟草制造行业
中国是环球最大的烟草消费市场,环球40%以上的烟草制品来自中国。随着自动化技能的发展,烟草制造的繁复步骤,诸如烟草的拣选、熏蒸、除骨、压片、切丝、干冷、加喷鼻香、卷制、包装等通过采取各种机器设备提升烟草生产的效率与质量,极大的节省了人力物力,然而却带来很多新的电能质量问题—谐波。据理解,一个该烟草每月因谐波问题埋单的丢失每月高达几十万。
负荷剖析: 香烟厂的负荷种类多,紧张包括:
01:生产设备:制丝生产线、卷机包生产线、装封箱等生产线上的生产设备;这些生产设备均为变频驱动设备,谐波污染严重;
02:动力中央负载:包括风机、水泵等。有大量的变频设备,谐波污染严重。
变频器的大量运用,必将产生大量的5、7、11、13次谐波。
08市政工程
污水处理厂用电设备紧张包括泵类、搅拌器、鼓风机类等负载。风机、泵类一样平常都哀求变频,然而变频器是特殊大的一个谐波源,因此会为系统带来特殊严重的谐波污染与谐波滋扰,影响系统的事情,常常性的烧坏电气元件。同时系统中也有很多电力电子类元器件,如UPS、开关电源等,都是主要的谐波源。因此,为了保障居民的正常用水,污水处理厂一样平常须要加装有源电力滤波器来管理谐波。
电动汽车充电站作为电动汽车的配套举动步伐,为电动汽车的运行供应能量补给,是电动汽车的主要根本支撑系统。充电站内采取将互换电源转化为直流电源的充电机,为电动汽车的车载蓄电池充电。充电(站)桩采取的充电机是非线性设备-电动汽车充电站内的充电机一样平常采取桥式可控硅整流装置,整流装置便是主要的谐波源,降落供配电系统的可靠性,并危害其他用电设备的安全运行,因此,电动汽车充电站在设计之初就配有了HDA有源电力滤波器。
负荷剖析:6脉波互换变频驱动系统,将会产生5次,7次,11次,13次等次谐波。
09汽车生产行业
汽车车间(冲压车间、焊装车间、总装车间等)大量利用电焊机、激光焊机和大容量的感性负荷(以电动机为主)等非线性负荷,导致了该车间所有变压器负荷电流都存在严重的谐波电流3次、5次、7次、9次和11次为主,400V低压母线的电压总畸变率达到5%以上,电流总畸变率(THD)达到了40%旁边,造成400V低压供配电系统电压总谐波畸变率严重超标,并导致了用电设备和变压器存在严重的谐波功率损耗。同时,生产车间所有变压器负荷电流都存在严重的无功功率需求,部分变压器均匀功率因数仅为0.6旁边,存在严重的功率损耗问题,并导致变压器输出有功容量严重不敷,谐波的滋扰使得该汽车现场总线自动化生产系统无法正常事情。
负荷剖析:车间大量利用电焊机、激光焊机和大容量感性负荷(以电动机为主)等非线性负荷,导致了车间变压器负荷电流都存在严重的谐波电流,谐波电流以3次、5次、7次、9次和11次为主。
10制药企业
很多的制药厂意识不到,自己的工厂之内存在严重的谐波污染问题。特殊是高次谐波,还有少量的三次谐波,严重滋扰到工厂的正常生产。制药行业的负载紧张是变频器所带的泵类、空压机、搅拌器、风机、离心机、冰机、提纯设备等。泵类负载量大而广,紧张有冰水泵、循环水泵、冷冻水泵、深井潜水泵、排污水泵、真空泵等,泵类负载一样平常属于平方转矩类负载,而深井潜水泵、真空泵相对负载较大。
空压机紧张为发酵罐供气。搅拌器类负载也是制药车间比较常见、运用比较多的负载,功率规格较多。离心机类负载为大惯性负载。风机类负载紧张是锅炉鼓、引风机。由于制药厂的负载多由变频器拖动,变频器在运行过程中会产生大量高次谐波,而工厂的照明很多时候会用到荧光灯等,荧光灯工频事情时产生大量的三次谐波分量。
11造船行业
谐波污染情形在造船业普遍存在,现场实际的电流谐波THD每每高达30%以上,谐波实际上是一种严重的滋扰,且现实与潜在危害很大,注入公用电网就会使电网受到“污染”,对连续安全供电构成严重威胁。
在很多造船行业的实际现场,由于电网谐波污染而导致的电容器发生破坏以及线路发热的情形非常严重。很多造船厂内一些无功补偿装无法投入、闲置不用,从而造成无功指标低下,进一步造成变压器和线路的进一步发热,能耗加大;或者涌现投入利用的电容频繁破坏的情形,极大增加了投资本钱,且时候面临谐振风险造成供电安全问题,乃至导致其他设备破坏。
负荷剖析: 造船行业紧张负荷:
01:码头与厂内的大型起重机设备,翻斗车
02:各种焊机
03:船上的各种电源,传动系统
04:船闸掌握系统
05:各种门机、桥吊、行车、龙门吊
06:皮带与传送设备
谐波电流一样平常以5次、7次、11次和13次为主,如果系统存在大量单相谐波源,则谐波电流还包括3次谐波
12石化和天然气行业
石化行业生产线长、涉及面广,自动化程度高,繁芜的装置间关联度。由于生产的须要,存在大量快速变革的冲击性负荷,电力负荷构成也发生了质的变革。大量非线性负载的接入不可避免地产生诸多电能问题:电压地闪变及颠簸、功率因数偏低、无功花费过大、谐波滋扰等。个中谐波滋扰的问题是目前石化行业电能质量最为关注的问题。
天然气管线压气站驱动压缩机的变频器一样平常功率在10~18MW之间,近年来,采取变频器进行压缩机调速的压气站逐渐增多,以变频器为代表的电力电子装置已经成为压气站电气系统中最紧张的谐波源之一。由于变频器由大功率电力电子元器件组成,在运行过程中会产生高次谐波电流,从而对压气站的供电系统产生滋扰。
负荷剖析:石化和天然气行业紧张负荷:
01采取中低压变频与调速的钻机、潜油泵、风机等;
02炼制环节的蒸馏、裂解、催化、加氢、糠醛等生产线(变频器与 UPS),聚酯切片类负载。
UPS电源,大部分为6脉波的UPS不间断电源设备,紧张产生3次、5次、7次等谐波
变频器的大量运用,必将产生大量的5、7、11、13次谐波。
其余,变频设备与整流设备广泛运用于许多行业,其产生谐波情形大致如下:
6脉冲变频设备紧张产生5、7、11、13次谐波,利用较广泛
12脉冲变频设备紧张产生11、13次谐波
6脉冲整流设备紧张产生5、7、11、13次谐波,利用较广泛
12脉冲整流设备紧张产生11、13次谐波