低压配电网谐波分析与三次谐波抑制研究.docx

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随着电力负荷的不断增长和电力设备的不断更新换代，低压配电网的谐波问题也日益引起人们的关注。谐波对配电网的影响分为两种：一种是对电力设备的影响，一种是对电力质量的影响。本文将从谐波的产生原因、谐波的特点、谐波对低压配电网的影响以及三次谐波抑制等方面进行探讨。
一、谐波的产生原因
谐波是一种非常特殊的电信号，在低压配电网中主要产生于非线性负载。如：电子器件、能量节约型灯具等。在这些负载中，电流和电压不再保持简单的正弦关系，而是出现了不同频率的谐波成分。特别是在使用交流调压器时，会形成非常高的频率谐波，这样对电力设备和电力质量的影响会更加显著。
二、谐波的特点
谐波的特点是频率比基波高，且振幅越来越小。基波是低压配电网正常电压波形中的正弦波，而谐波是在此基础上添加高频成分，这些高频成分会严重影响正常电信号的传输与处理。因此，谐波的特点和产生原因是不可忽视的。
三、谐波对低压配电网的影响
谐波对低压配电网的影响主要表现在以下几个方面：
1. 对电力设备的影响：谐波通过电力设备的电缆和绕组等传输，会对电力设备造成一些非常严重的影响。如变压器绕组温度过高、电容器损坏等。长期以往，电力设备会逐渐受到破坏，从而会导致配电网的故障率变高。
2. 对电力质量的影响：谐波的存在会导致电力质量下降，包括交流电压不稳定、电流波形失真、功率因数下降等问题。这些问题会对生产、生活和交通运输等方面造成严重影响，使得生活和工作变得不安全、不方便、不稳定。
3. 对环境的影响：谐波也会对环境造成危害，如变压器绕组温度过高会导致油漆和绝缘材料破坏，从而产生毒气和有毒物质。
四、三次谐波抑制
三次谐波是指频率为三倍基波频率的谐波，在低压配电网中占据非常重要的地位。由于三次谐波对电力设备和电力质量的影响特别大，所以三次谐波抑制的意义也非常重要。
三相间连接别的负载，可以让三次谐波互相抵消而达到抑制谐波的作用，常见的方法有：
1. 采用三相四线配电系统，通过三相将三次谐波抵消掉。
2. 在特殊的场合中, 采用三相三线的方案，由于三相中电流的和等于零，因此可以消除三次谐波的存在。
3. 配电系统中使用电容器，增加电容量可以减小三次谐波。
4. 使用LC滤波器，通过附加电感与电容相结合的方式可以达到滤波和抑制效果。
综上所述，低压配电网谐波分析与三次谐波抑制研究已成为当前电力工程中的重点研究方向。为保证电力设备的正常运行和电力质量的合理使用，我们必须注重谐波的特性和产生原因，采取合适的措施来尽量减少谐波的存在和影响。这对电力工程的健康发展和全社会的生产生活都具有重要的现实意义。