技术论文中央电视台新址项目管理处供电专业技术员杨过浅谈电力系统中谐波的抑制随着电力电子技术的发展和广泛应用,从小功率的家用电器到大功率的变流装置的广泛应用,供电系统中增加了大量的非线性负载,引起了电网内高次谐波显著增加,如果供电系统长期处于这种运行状况,将导致变压器过热、能量损耗增加、功率因素降低、造成电能和设备利用率不足,继而出现过流、过压、过热,绝缘老化等现象,使整个电网处于一个不安全的运行状态。但在我们日常建设的工程中,改善电网质量的方式采用较多的是进行无功功率电容集中补偿,很少注意到谐波对用电设备和电网带来的危害,大量谐波频率的产生很大地影响了电器设备的使用及电网的质量,严重时还可能危及到电网中的其他各类电气设备的损毁及破坏电网的正常使用。在此,我们主要探讨谐波产生的原因及其危害分析,并提出抑制供电系统中谐波的对策。首先我们要明白什么是电力谐波?电力网频率除了电网的基波频率(我国是50Hz)分量,还有一系列高于基波频率的分量,该分量就称之为电力谐波,谐波为一•周期波或量的正弦波分量,其频率为基波频率的整数倍。谐波实际上是-•种使电网受到“污染”的干扰量。山于谐波问题日益严重,对电网造成严重的谐波污染和干扰影响,威胁到电网设备的安全运行,应当引起用电管理部门和用户的高度重视。一、谐波的产生在理想的供电系统中,电流和电压都应该是正弦波的形式,但在实际的供电系统中,山于有大量的非线性负荷存在,当正弦波电流流过此类非线性负荷时,就形成了非正弦波电流,它的波形可分解为一•个基频正弦波迭加上许多谐波频率的正弦波,畸变的电流波形山不同的非线性负荷而产生不同的多次谐波O产生谐波的主要设备有:整流设备、影视设备、计算机、复印机、打印机、传真机、UPS电源系统、电子控制照明装置、电梯、空调变频调速装置、微波炉、磁性铁芯设备、开关电源等;产生谐波的主要原因有以下几个方面:1、 电源本身质量不高而产生谐波:发电机山于三相绕组在制作上很难做到绝缘对称,铁心也很难做到绝对平均抑制,则发电机所发出的电源会产生-•些谐波。2、 输配电系统产生谐波:电力变压瞬产生谐波,为考虑变压脂的经济性能,其工作磁密度选择在磁化曲线的饱和段上,山于磁化曲线的非线性,使得磁化电力线咸尖顶波形,因而产生奇次谐波。铁芯的饱和程度越高,变压器工作点偏离线性越远,谐波电流也就越大。3、用电设备产生的谐波:、晶闸管整流设备:山于晶闸管整流装置采用移相控制,从电网吸收的是缺角的正弦波,从而给电网留下的也是缺角的正弦波,显然会造成大量的谐波。、变频装置:变频装置山于采用了相位控制,谐波成分复杂,除含有整数次谐波外,还含有分数次谐波,随着变频技术的发展,对电网造成的谐波也会越来越多。、气体放电光能源:荧光灯、汞灯、纳灯及卤化灯等属于气体放电类光源,是很严重的非线负荷,因此会给电网造成奇次谐波。、变压器:输配电系统中主要是电力变压器产生谐波,山于变压器铁心的饱和,磁化曲线的非线性,加上设计变压器时考虑经济性,其工作磁密选择在磁化曲线的近饱和段上,这样就使得磁化电流呈尖顶波形,因而含有奇次谐波。它的大小与磁路的结构形式、铁心的饱和程度有关。铁心的饱和程度越高,变压器工作点偏离线性越远,谐波电流也就越大,%0、电力电子装置:其主要为各种交宜•流变流装置(整流器、逆变器、斩波器、
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