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谐波抑制的方法
xiao_xiao1 发表于 2009/3/9 16:27:03 590 查看 2 回复 [上一主题] [下一主题]
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在电力系统中，发电厂出线端电压一般具有很好的正弦特性，但在接近负荷端，电压畸变率较大。对于某些负荷，电流波形只是一个近似的正弦波。多数畸变是周期性的，因此用“谐波”来描述符合上述规律的波形畸变。
波形畸变是由电力系统中的非线性设备引起的，流过非线性设备的电流和加在其上的电压不成比例关系。
根据傅里叶级数进行分解，任何周期性的畸变波形都可用正弦波形的和表示。也就是说，当畸变波形的每个周期都相同时，该波形可用一系统频率为基波频率整数倍的理想正弦波形的和来表示。其中，频率为基波频率整数倍的分量称为谐波。
二，供用电系统中典型的谐波源
系统中产生谐波的设备即谐波源，是具有非线性特性的用电设备。当前，电力系统的谐波源，就其非线性特性而言主要有三大类：
1． 电子开关型：主要为各种交直流转换装置、双向晶闸管可控开关设备以及PWM变频器等电力电子设备。
2． 铁磁饱和型：各种铁芯设备，如变压器、电抗器等，其铁磁饱和特性呈现非线性。
3． 电弧型：交流电弧炉和交流电焊机等。
这些设备，即使供给它理想的正弦波电压，它取用的电流也是非正弦的，即有谐波电流存在。其谐波电流含量基本决定于它本身的特性和工作状况以及施加给它的电压，而与电力系统的参数关系不大，因而常被看作谐波恒流源。
三．谐波的影响和危害
谐波对公用电网和其他系统的危害大致有以下几个方面：
1 谐波使公用电网中的元件产生了附加的谐波损耗，降低了发电、输电及用电设备的效率，大量的三次谐波流过中性线时会使线路过热甚至发生火灾。
2 ．影响各种电气设备的正常工作。谐波对电机的影响除引起附加损耗外，还会产生机械振动、噪声和过电压，使变压器局部严重过热。谐波使电容器、电缆等设备过热、绝缘老化、寿命缩短，以致损坏。
3． 谐波会引起公用电网中局部的并联谐振和串联谐振，从而使谐波放大，使谐波危害大大增加，甚至引起严重事故。
4． 谐波会导致继电保护和自动装置的误动作，并会使电气测量仪表计量不准确。
5． 谐波对临近的通信系统产生干扰，轻者产生噪声，降低通信质量；重者导致信息丢失，使通信系统无法正常工作。
四．抑制谐波的方法
1．变压器以不同的方式联接
条件：
变压器_相角相差30度
容量相同
阻抗相同
负荷 完全相同
同时运行
但变压器二次侧仍然存在大量谐波
在功率补偿电容器前串上调谐电抗器，使之调谐在某一特定频率。这样，对于基波而言，补偿设备呈容性，可以正常进行无功补偿；对于谐波而言，补偿设备呈感性，使得谐振不能发生。这种情况下，大部分谐波电流流入电网，仅有少量流入电容器组。
电容元件与电感元件按照一定的参数配置，一定的拓扑结构连接，可形成无源滤波器，能够有效滤除某次或某些次的谐波。理论上讲，当某次谐波滤波器调谐到该频率时，滤波器所呈现的阻抗为零，因而能够全部吸收该次谐波。
有源滤波器采用与交流滤波器完全不同的原理，通过产生与补偿谐波形状一致、相位相反的电流，来抵消非线性负荷产生的谐波电流，以使谐波不会流入公共供电回路。
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引用 comorg 2009/3/9 12:21:38 发表于2楼的内容
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xiao_xiao1 发表于 2009/3/9 16:27:03
有源滤波器采用与交流滤波器完全不同的原理，通过产生与补偿谐波形状一致、相位相反的电流，来抵消非线性负荷产生的谐波电流，以使谐波不会流入公共供电回路。3楼 回复本楼
引用 xiao_xiao1 2009/3/9 16:27:03 发表于3楼的内容
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