2021年谐波及无源滤波和有源滤波有源滤波和无源滤波.docx

谐波及无源滤波和有源滤波有源滤波和无源滤波

　　 　　本文介绍了谐波源及类型，谐波的危害，论述了谐波治理及无源滤波和有源滤波的区分。 　　谐波源及类型。假如正弦交流电压加在设备上，产生的电流却不是正弦交流电流，这么的设备就称为非线性阻抗设备，简称非线性设备。不是正弦波形的交流电就含有谐波成份，因此非线性设备也称为谐波源。工业电网中关键的谐波源有三种类型：三相桥式整流回路在每一相的正负波形上全部会产生波形改变，一个周期里就有六个非正弦的波形，因此称为六脉波设备。六脉波设备的谐波很有规律，会产生六的倍数加减1次数的谐波，即5、7、11、13、17、19……次谐波，而且伴随谐波次数升高谐波幅值会逐步降低，因此通常只需要处理5、7、11、13次谐波。这类设备包含有三相桥式整流器的全部设备、比如直流驱动器、变频器、软开启器，UPS电源等等，是现在工业用电设备中最常见的一类谐波源。
　　类似工业电弧炉这么的设备工作时，电流波形改变很频繁，会分解出次数和幅值不停改变的谐波。
　　非线性的单相设备，比如带有单相整流步骤的电子仪器等等，因为三相不对称原因会在零线上形成3次零序谐波。
　　谐波对电力系统和多种电气设备的危害
　　谐波轻易使电网和赔偿电容器之间发生并联谐振或串联谐振，使谐波电流放大几倍甚至几十倍，造成过电流，引发电容器、和电容器相连的电抗器和电阻器的损坏，甚至引发严重事故。
　　谐波会造成继电保护和自动装置的误动作、熔丝非正常熔断，同时也会造成电气测量仪表计量不正确。造成变压器、电动机等机械振动，噪声、温升显著增加，绝缘寿命缩短。引发设备和线路额外发烧，增加损耗、加速绝缘老化、降低使用寿命。能延缓电弧熄灭，造成事故扩大。谐波造成三相四线系统中的中线电流显著增加，引发系统故障甚至事故。
　　谐波经过电磁感应和传导耦合等方法会对邻近的通信系统产生干扰，轻者引进噪声，降低通信质量；重者造成信息丢失，使通信系统无法正常工作。谐波会引发生产设备运行不稳定，造成产品不合格率上升，降低企业效益。
　　谐波影响多种电气设备的正常工作。据统计，因为谐波而破坏的电气设备中，并联电容器约占70%，其中串联电抗器约占30%。谐波电流使电力系统中的元件产生了附加的谐波损耗，降低了发电、输电、用电的使用效率。
　　谐波治理及无源滤波和有源滤波的区分
　　现在谐波治理的技术关键有没有源滤波技术和有源滤波技术两种。
　　无源滤波技术是现在应用最为广泛的谐波抑制手段，它是根据期望抑制的谐波次数专门量身制造的，采取电感、电容的调谐原理，将谐波陷落在滤波器中，以降低对电网的注入。无源滤波装置结构简单，成本较低，技术已比较成熟，不过也存在着难以克服的缺点：滤波特征受系统参数的影响较大，极易和系统或其它滤波支路发生串并联谐振；只能消除特定的几次谐波，而对其它的某次谐波则会产生放大作用；滤波、无功赔偿、调压等要求之间有时难以协调；谐波电流增大时，滤波器负担随之加重，可能造成滤波器过载，甚至损坏设备。
　　有效材料消耗多，体积大。有源滤波技术作为一个新型的谐波治理方法，是消除谐波污染、提升电能质量的有效工具，和无源滤波技术相比，有