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子栏目3

谐波电流对供电体系的污染

发布时间:2024-11-22 10:21:35    来源:欧宝体育官网在线

  由谐波电流THDI发生的谐波电压通过各级设备和传输线缆的阻抗的叠加,发生总电压失真度THDU;电压失真度跟着非线性负载上线的阻抗累积而逐渐增大。

  谐波电压不只污染电网,并且影响由该电网供电的其他体系和设备的作业,而首要受影响的是体系自身。因为谐波搅扰而呈现异常的现象首要体现在以下几个方面。

  对第κ次谐波的角频率为ω=2πkf,因而第κ次谐波电容电流为Ik=-=2πkfUC,其间f=基波频率,k=谐波次数。

  显着,跟着电压频率的升高,电容阻抗(1/2πf)成份额地下降,电容中的电流/跟着谐波频率的进步而增大,特别是大容量电解电容,在电压富含谐波时,温升会显着增高,乃至爆破损坏。在滤波电路中因为存在电感,当电压的谐波成分违背滤波电路设计频率时,很或许构成振动,使谐波进一步扩大,电容会一起遭到发热和过压的要挟,所以装备电容时,需求附加如下约束:

  ●因为存在趋肤效应(skin-effect),变压器绕组的阻抗随谐波次数的增大而增大;

  为了确保变压器在富含谐波的环境中正常运转,变压器有必要降容运用,折算系数k由下面经历公式确认(法国规范NFC52-114):

  例如,用一台1000kVA的变压器为6脉冲整流电路供电,该整流器发生的谐波频谱为:H5=25%,H7=14%,H11=9%,H13=8%,THDI=31%,代入上述公式得到功率折算系数为k=0.91。因而,变压器的可用视在功率仅为9l0kVA。

  一般来说,负载的谐波必然会构成电源体系的降容,负载的功率因数越低,电源的降容也就越多。

  ●谐波对电机的影响除引起附加损耗外,还会发生机械振动、噪声和谐波过电压。

  ①谐波使共用电网中的设备和元件发生附加的谐波损耗,下降了发电、输电及用电设备的功率。实际上谐波电流在电网中的活动会在线路上发生有功损耗,是电网线路损耗的一部分。再者,谐波还或许便电压波形呈现尖峰,加快电缆绝缘层的老化,缩短电缆运用寿命。

  ②谐波会搅扰由同一电网供电的其他电气设备的正常作业。从前有过这样的例于,某工厂的电动机运转一向正常,但一段时间以来却连续呈现损坏。经查,是因为接于同一电网的附近单位新投入了一台大型整流设备,因未采纳按捺谐波的办法,其谐波电流的存在影响了该厂电动机的正常运转。

  ③谐波会在共用电网中引起部分的并联谐振和串联谐振,从而使谐波扩大,这就便上述两项损害大幅度进步,乃至引起严重事端。为了补偿负载的无功功率,进步功率因数,常在负载处设备并联电容器。此外,为了滤除谐波,也会装设由电容器和电抗器组成的滤波器。在工频频率下,这些电容器的容抗比体系的感抗大得多,不会发生谐振,但对谐波频率而言,体系感抗大幅度进步而容抗大大减小,就或许会发生并联谐振或串联谐振。这种谐振会使谐波电流扩大凡倍乃至数10倍,会对体系,特别对电容器和与之串联的电抗器构成很大的要挟,常常使电容器和电抗器焚毁。在由谐波引起的事端中,这类事端占有很高的份额。

  ④谐波会导致继电维护和自动设备的误动作,并会便电气丈量外表计量不精确。诸如对谐波比较灵敏的继电器、能反映瞬时值的电流继电器、增量继电器(有LC并联谐振电路和电阻组成的四臂电桥)、使用积分比相原理构成的高频差相维护和差动维护设备等。

  ⑤谐波会对附近的通讯和计算机体系发生搅扰,轻者发生噪声,下降通讯质量;重者导致信息丢掉,使通讯和计算机体系无法正常作业。

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