尊龙Z6官方网站

电力系统中谐波的起源

电力系统中的谐波来自电气设备，也就是寺反自觉电设备和用电设备。由于发电机的转子产生的磁场不成能是美满的正弦波，因而发电机发出的电压波形不成能是一点不失真的正弦波。目前我国利用的发电机有两大类：隐极机和凸极机。隐极机多用于汽轮发电机，凸极机多用于水轮发电机。

对于谐波分量而言，隐极机优于凸极机，但随着科技进取，可控硅、IGBT等电子励磁装置的投入，使发电机的谐波分量有所上升。当发电机的端电压高于额定电压的10%以上时，由于电机的磁鼓和，会使电压的三次谐波显著增长。同样在变压器的电源侧电压超过额定电压10%以上时，也会使二次侧电压的三次谐波显著增长。由于电网电压偏移在±7%以下，所以发电、变电设备产生的谐波分量都比力幼，比国度的查核尺度低的多，因而发电、变电设备不是影响电网电压波形方面质量的重要矛盾。

为此，影响电网电压波形质量的重要矛盾长短线性用电设备，也就是说非线性用电设备是重要的谐波源，非线性用电设备重要有以下四大类：

电弧加热设备：如电弧炉、电焊机等。

互换整流的直流用电设备：如电力机车、电解、电镀等。

互换整流再逆变用电设备：如变频调速、变频空调等。

开关电源设备：如中频炉、彩色电视机、电脑、电子整流器等。

这些用电设备都长短线性用电设备，但它们产生的谐波各不一样，具体举例分析如下：

1、电弧加热设备是由于电弧在70伏以上才会起弧，才会有弧电流，并且灭弧电压略低于起弧电压，造成弧电流与弧电压的非线性。

此表，弧电流的波形还有肯定的非对称性。正是由于弧电流长短正弦波，造成电弧加热设备对电网的谐波传染比力大，并且多为18次以下的低次谐波传染。其实电焊机在上世纪四、五十年代已宽泛利用，由于电弧加热设备量少，电焊机利用的同时率就更幼了，对整个电网的影响比力幼，但发现当在烧电焊时，部门低压电网的电压和电流变动很大，有较大的谐波影响。

2、互换整流直流用电设备的谐波产生的原因是由于整流设备有一个阀电压，在幼于阀电压时，电流为零。这类用电设备为了提供安稳的直流电源，在整流设备中参与了储能元件（滤波电容和滤波电感），从而使阀电压提高，加激了谐波的产生量。为了节造直流用电设备的电压和电流，在整流设备中利用了可控硅，这使得该类设备的谐波传染更严沉，并且谐波的次数比力低。

3、互换整流再逆变用电设备，在互换变直流过程中产生的谐波与上述的互换整流直流用电设备一样，它在直流逆造成互换时又有逆变波形反射到互换电流，这类设备产生的谐波分量不仅有低次谐波，也有高次谐波。

固然这类设备单台容量比上述两类设备容量要幼，但它的散布面广，数量多，是推广使用的技术伎俩，因而它的谐波传染应引起足够关注。

4、开关电源设备利用很广，它的工作道理是先把互换整流成直流，通过开关管节造变压器低级电流的开明和关关，从而在变压器二次侧感应出电流，供给用电设备。此表，开关电源的频率比力高通常在40kHz左右，不仅在整流时产生谐波，并且在开关管开关时，反射40kHz左右的波至电源。这类用电设备同样是单台容量不大，但它是利用面广、量大的非线性用电设备，它还有肯定量的三次谐波，造成配变的中心线电流居高不下，并且三次谐波还会通过配变传染到10kV电网。

高次谐波的产生原因？

随着电力电子技术的飞速发展，各类新型用电设备越来越多地问世和使用，高次谐波的影响越来越严沉。电力系统受到谐波传染后，轻则影响系统的运行效能
；沉则败坏设备以至风险电力系统的安全运行。

谐波产生的重要由以下两大成分造成：

1. 可控硅整流装置和调压装置等的宽泛使用，晶闸管在大量家用电器中的通常选取，以及各类非线性负荷的增长导致波形畸变。

2. 设备设计思想的扭转。从前偏差于选取在额定情况以下工作或余量较大的设计。此刻为了竞争，对电工设备偏差于选取在临界情况下的设计。例如，有些设计为了节俭资料使磁性资料工作在磁化曲线的深鼓和区段，而在这些区段内运行会导致激磁资料波形严沉畸变。

高次谐波的抑造？

高次谐波的抑造，重要是削减或解除注入电网的谐波电流，节造谐波电压和电流在允许领域内，抑造谐波电流的重要措施为：改善供电环境、降低谐波源的谐波含量，吸收谐波电流。其中吸收谐波电流是目前使用宽泛，且是有效的抑造谐波的步骤。常见的步骤如下：

1、无源滤波器（FC）

无源滤波器属于被动的吸收式滤波，在谐波比力单一的系统中，结合功率因数赔偿，选用高机能的滤波电容器，串联高线性的滤波电抗器，组合成滤波赔偿器，在吸收系统中重要的谐波分量时，赔偿无功功率。

无源滤波又分为调和谐非调谐的两种滤波技术，调谐式无源滤波技术重要为滤波，其效能可达70%，但配置的容量很大，投入时会造成电压颠簸，且易造成过赔偿。其推算和配置复杂，存在谐振的危险，无法满足要求。目前已不使用。

非调谐式无源滤波技术是抑造谐波进入电容器，预防谐振。其配置单一，但滤波成效差。

2、有源滤波器（APF）

有源滤波器属于动态解除滤波，通常用于沉要负荷场所，凭据用电设备对谐波的敏感水平，为达到较好的滤波成效，配置动态有源滤波器。有源滤波器是选取开关元件，通过数字信号处置和脉宽调造技术，凭据检测到的谐波分量，产生一个幅值相称、相位相反的电流，在谐波源出注入系统，使电源的总谐波为零，达到实时赔偿谐波电流的主张。与无源滤波器相比，该技术对断根谐波成效大，可滤除97%以上的谐波电流，其滤波个性不受系统阻抗影响，可断根与系统阻抗产生谐振的危险，不仅能赔偿各次谐波，还可抑造闪变、赔偿无功。有一机多能的特点。该技术不存在导致过赔偿和引起电压颠簸的问题，拥有自适应职能，可自动跟踪赔偿变动中的谐波。

【高次谐波的产生原因和抑造 引用摘录 谐波的风险与抑造 马训福 张群】

PS：文章中如有不当之处，烦请留言奉告，我们会实时更正，确保将齐全的知识传递出去
；蛐砟挠子仔形，能助到更多喜欢进建的人们……