System harmonisk forurening og total harmonisk forvrængning
Mar 23, 2026| "Dit strømdistributionssystem lider af alvorlig harmonisk forurening. Den harmoniske forvrængningsrate er så høj som over 30% og kræver behandling!""Harmoniske forvrængninger er overdrevne og udgør en alvorlig trussel mod elektrisk udstyr. Se, den harmoniske forvrængningsrate på måleren er 45%!""Den harmoniske forvrængning er kun 6%. Er det virkelig så alvorligt?"
I de senere år, da spørgsmålet om harmoniske i kraftsystemer er blevet diskuteret bredt, har enhver elektrisk leder opnået tilstrækkelig forståelse af harmoniske. Men hvordan man bedømmer graden af harmonisk forurening i et system synes at være både klart og tvetydigt.
Det er klart, fordi den nationale standard Power Quality - Harmonics in Public Supply Networks giver klare definitioner og vurderingskriterier for harmoniske forureningsniveauer, og strømkvalitetsmålere kan måle specifikke harmoniske parametre.
Det er tvetydigt, fordi den almindeligt anvendte harmoniske forvrængningshastighed-en procentdel, der nemt og direkte kan måles af strømkvalitetsmålere-ikke altid kan afspejle harmonisk forurening endegyldigt.
Total harmonisk forvrængning (THD)er den hyppigst anvendte indikator til at evaluere graden af harmonisk forurening i elsystemer. Det er vedtaget i tekniske standarder og elektriske instrumenter som nøglemålet for strømharmonisk forurening. THD er intuitivt og let at forstå: enkelt sagt er det procentdelen af harmonisk indhold i forhold til det grundlæggende indhold, svarende til alkoholindholdet i alkoholholdige drikkevarer.
THD er en generel betegnelse. I praktiske applikationer vurderes strømkvaliteten af et elsystem ud fra to perspektiver:spændingogstrøm, repræsenteret vedTotal spændingsharmonisk forvrængning (THDu)ogTotal aktuel harmonisk forvrængning (THDi)henholdsvis. Deres definitioner er raffineret til procentdelen af harmonisk spænding/strømindhold i forhold til grundspænding/strømindholdet.
Lad os først se påTHDu.Normalt er spændingen i et strømsystem fast med forskellige spændingsniveauer til forskellige applikationer, såsom lav-spænding 400 V, mellem- og høj-spænding 10 kV, 35 kV osv. For et net med et givet spændingsniveau kan værdien af THDu afspejle dets harmoniske forureningsniveau videnskabeligt og klart. Dette skyldes, at nævneren i THDu-formlen-grundspændingen U₁-er konstant. Jo større er den harmoniske spænding UH, jo højere THDu. Nationale standarder bruger THDu som den intuitive indikator til begrænsning af harmonisk spænding.
| Nominel netspænding (kV) | Samlet spænding harmonisk forvrængning (%) | Indhold af individuel harmonisk spænding (%) | |
| Mærkelig-orden harmoniske | Selv-bestil Harmonics | ||
| 0.38 | 5.0 | 4.0 | 2.0 |
| 6 | 4.0 | 3.2 | 1.6 |
| 10 | |||
| 35 | 3.0 | 2.4 | 1.2 |
| 66 | |||
| 110 | 2.0 | 1.6 | 0.8 |
Strømkvalitet - Harmonics i offentlige forsyningsnetværks grænser for harmonisk spænding
Lad os derefter undersøgeTotal aktuel harmonisk forvrængning (THDi).Baseret på dens definition og formel ligner THDi THDu. Men kan THDi måle den harmoniske forurening af et system lige så videnskabeligt og klart som THDu?
Tag et eksempel: En 37 kW / 380 V motor udstyret med en frekvensomformer.
Under normal belastning: grundstrøm=50 A, harmonisk strøm=15 A, så THDi=30%.
Under let belastning: grundstrøm=10 A, harmonisk strøm=5 A, så THDi=50%.
Ud fra dette eksempel kan vi se detTHDi kan ofte ikke fuldt ud og nøjagtigt afspejle den faktiske harmoniske strømtilstand.Dette skyldes, at nævneren i THDi-beregningen-den fundamentale strøm-ikke er fast. Derfor er den beregnede samlede strømharmoniske forvrængning kun meningsfuld under en specifik belastningshastighed, svarende til analogien af alkoholkoncentration.
En mere vigtig indikator til evaluering af skaden af harmonisk strøm til systemet erfaktisk harmonisk strømstørrelse, som afspejler, hvor meget en harmonisk kilde bidrager til systemforurening. Rimelige grænser kan også sættes for den harmoniske strøm, der indsprøjtes i nettet i henhold til skalaen på elsystemet. Nationale standarder brugertilladte harmoniske strømværdierat begrænse den harmoniske strøm, der indsprøjtes af brugere ved punktet for fælles kobling.
| Nominel spænding (kV) | Kort-kredsløbskapacitet (MVA) | Harmonisk rækkefølge og tilladt harmonisk strøm (A) | |||||||||||||||||
| 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | ||
| 0.38 | 10 | 78 | 62 | 39 | 62 | 26 | 44 | 19 | 21 | 16 | 28 | 13 | 24 | 11 | 12 | 9.7 | 18 | 8.6 | 16 |
| 6 | 100 | 43 | 34 | 21 | 34 | 14 | 24 | 11 | 11 | 8.5 | 16 | 7.1 | 13 | 6.1 | 6.8 | 5.3 | 10 | 4.7 | 9.0 |
| 10 | 100 | 26 | 20 | 13 | 20 | 8.5 | 15 | 6.4 | 6.8 | 5.1 | 9.3 | 4.3 | 7.9 | 3.7 | 4.1 | 3.2 | 6.0 | 2.8 | 5.4 |
| 35 | 250 | 15 | 12 | 7.7 | 12 | 5.1 | 8.8 | 3.8 | 4.1 | 3.1 | 5.6 | 2.6 | 4.7 | 2.2 | 2.5 | 1.9 | 3.6 | 1.7 | 3.2 |
| 66 | 500 | 16 | 13 | 8.1 | 13 | 5.4 | 9.3 | 4.1 | 4.3 | 3.3 | 5.9 | 2.7 | 5.0 | 2.3 | 2.6 | 2.0 | 3.8 | 1.8 | 3.4 |
| 110 | 750 | 12 | 9.6 | 6.0 | 9.6 | 4.0 | 6.8 | 3.0 | 3.2 | 2.4 | 4.3 | 2.0 | 3.7 | 1.7 | 1.9 | 1.5 | 2.8 | 1.3 | 2.5 |
Strømkvalitet - Harmonics in Public Supply Networks Grænser for harmonisk strøm
Efter at have læst ovenstående indhold, bør du have en klarere forståelse af begrebet og anvendelsen afTotal harmonisk forvrængning (THD).THD er meget udbredt i harmonisk måling og analyse, standardformulering, filtereffektevaluering og andre scenarier. Korrekt forståelse af karakteristika og begrænsninger vedTHDuogTHDii spændings- og strømanalyse hjælper harmonisk analyse os videnskabeligt at bedømme harmoniske forureningsniveauer, med rimelighed vælge filtreringsmetoder og implementere nøjagtig effektevaluering.