本文目录一览:
- 1、电网谐波产生的原因,有哪些危害,应该如何进行抑制?
- 2、电网谐波产生的原因,有哪些危害,应该如何进行抑制
- 3、什么是谐波抑制
- 4、如何消除电网中的谐波?
- 5、供电系统中谐波如何抑制
- 6、什么是谐波抑制?
电网谐波产生的原因,有哪些危害,应该如何进行抑制?
电网谐波来自于3个方面:
一是发电源质量不高产生谐波:
发电机由于三相绕组在制作上很难做到绝对对称,铁心也很难做到绝对均匀一致和其他一些原因,发电源多少也会产生一些谐波,但一般来说很少。
二是输配电系统产生谐波:
输配电系统中主要是电力变压器产生谐波,由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,其中3次谐波电流可达额定电流0.5%。
三是用电设备产生的谐波:
晶闸管整流设备。由于晶闸管整流在电力机车、铝电解槽、充电装置、开关电源等许多方面得到了越来越广泛的应用,给电网造成了大量的谐波。我们知道,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另一部分缺角的正弦波,从而给电网留下的也是另一部分缺角的正弦波,显然在留下部分中含有大量的谐波。如果整流装置为单相整流电路,在接感性负载时则含有奇次谐波电流,其中3次谐波的含量可达基波的30%;接容性负载时则含有奇次谐波电压,其谐波含量随电容值的增大而增大。如果整流装置为三相全控桥6脉整流器,变压器原边及供电线路含有5次及以上奇次谐波电流;如果是12脉冲整流器,也还有11次及以上奇次谐波电流。经统计表明:由整流装置产生的谐波占所有谐波的近40%,这是最大的谐波源。
变频装置。变频装置常用于风机、水泵、电梯等设备中,由于采用了相位控制,谐波成份很复杂,除含有整数次谐波外,还含有分数次谐波,这类装置的功率一般较大,随着变频调速的发展,对电网造成的谐波也越来越多。
电弧炉、电石炉。由于加热原料时电炉的三相电极很难同时接触到高低不平的炉料,使得燃烧不稳定,引起三相负荷不平衡,产生谐波电流,经变压器的三角形连接线圈而注入电网。其中主要是2 7次的谐波,平均可达基波的8% 20%,最大可达45%。
气体放电类电光源。荧光灯、高压汞灯、高压钠灯与金属卤化物灯等属于气体放电类电光源。分析与测量这类电光源的伏安特性,可知其非线性十分严重,有的还含有负的伏安特性,它们会给电网造成奇次谐波电流。
家用电器。电视机、录像机、计算机、调光灯具、调温炊具等,因具有调压整流装置,会产生较深的奇次谐波。在洗衣机、电风扇、空调器等有绕组的设备中,因不平衡电流的变化也能使波形改变。这些家用电器虽然功率较小,但数量巨大,也是谐波的主要来源之一。
电网谐波产生的原因,有哪些危害,应该如何进行抑制
谐波产生的根本原因是由于电网中某些设备和负荷的非线性特性,即所加的电压与产生的电流不成线性(正比)关系而造成的波形畸变。危害:由于谐波的频率较高,使导线的集肤效应加重,因此铜损急剧增加。同时变压器铁心由于不能适应急剧变化的磁通而导致铁损急剧增加。
进行抑制:电力谐波的产生往往与电气设计不合理有着极大的关系,因而要从根本上解决电力谐波问题首先优化电气设计,避免电力谐波的发生。对此,在进行电气设计时需要采取避免谐波的技术对策,例如: 增加整流器脉动数。整流器是电力供电网络中谐波的主要来源。
PWM技术即脉宽调制技术,利用该技术减少谐波的原理是:
1)PWM能使谐波频谱增高从而降低谐波量,可以使得变流器的输入为正弦波;
2)在可控整流后面加接功率因数矫正(PFC),同样可以达到控制输入电流为正弦的目的,同时PFC可以进行相位矫正,使得从电网侧看,负载可等效为线性负载。
扩展资料
在工业和生活用电负载中,阻感负载占有很大的比例。异步电动机、变压器、荧光灯等都是典型的阻感负载。异步电动机和变压器所消耗的无功功率在电力系统所提供的无功功率中占有很高的比例。
电力系统中的电抗器和架空线等也消耗一些无功功率。阻感负载必须吸收无功功率才能正常工作,这是由其本身的性质所决定的。
电力电子装置等非线性装置也要消耗无功功率,特别是各种相控装置。 如相控整流器、相控交流功率调整电路和周波变流器,在工作时基波电流滞后于电网电压,要消耗大量的无功功率。另外,这些装置也会产生大量的谐波电流,谐波源都是要消耗无功功率的。二
极管整流电路的基波电流相位和电网电压相位大致相同,所以基本不消耗基波无功功率。但是它也产生大量的谐波电流,因此也消耗一定的无功功率。
近30年来,电力电子装置的应用日益广泛,也使得电力电子装置成为最大的谐波源。在各种电力电子装置中,整流装置所占的比例最大。
常用的整流电路几乎都采用晶闸管相控整流电路或二极管整流电路,其中以三相桥式和单相桥式整流电路为最多。带阻感负载的整流电路所产生的谐波污染和功率因数滞后已为人们所熟悉。
参考资料来源:百度百科-电力谐波
什么是谐波抑制
谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。当电流流经负载时,与所加的电压不呈线性关系,就形成非正弦电流,从而产生谐波。谐波污染对电力系统的危害是严重的,采取响应措施加以抑制减少其危害。这就是谐波抑制。为解决电力电子装置和其他谐波源的谐波污染问题,基本思路有两条:一条是装设谐波补偿装置来补偿谐波,这对各种谐波源都是适用的;另一条是对电力电子装置本身进行改造,使期不产生谐波,且功率因数可控制为1,这当然只适用于作为主要谐波源的电力电子装置。 装设谐波补偿装置的传统方法就是采用LC调谐滤波器。这种方法既可补偿谐波,又可补偿无功功率,而且结构简单,一直被广泛使用。这种方法的主要缺点是补偿特性受电网阻抗和运行状态影响,易和系统发生并联谐振,导致谐波放大,使LC滤波器过载甚至烧毁。此外,它只能补偿固定频率的谐波,补偿效果也不甚理想。无功补偿 人们对有功功率的理解非常容易,而要深刻认识无功功率却并不是轻而易举的。在正弦电路中,无功功率的概念是清楚的,而在含有谐波时,至今尚无获得公认的无功功率定义。但是,对无功功率这一概念的重要性,对无功补偿重要性的认识,却是一致的。无功补偿应包含对基波无功功补偿和对谐波无功功率的补偿。 无功功率对供电系统和负荷的运行都是十分重要的。电力系统网络元件的阻抗主要是电感性的。因此,粗略地说,为了输送有功功率,就要求送电端和受电端的电压有一相位差,这在相当宽的范围内可以实现;而为了输送无功功率,则要求两端电压有一幅值差,这只能在很窄的范围内实现。不仅大多数网络元件消耗无功功率,大多数负载也需要消耗无功功率。网络元件和负载所需要的无功功率必须从网络中某个地方获得。显然,这些无功功率如果都要由发电机提供并经过长距离传送是不合理的,通常也是不可能的。合理的方法应是在需要消耗无功功率的地方产生无功功率,这就是无功补偿。 无功补偿的作用主要有以下几点: (1) 提高供用电系统及负载的功率因数,降低设备容量,减少功率损耗。 (2) 稳定受电端及电网的电压,提高供电质量。在长距离输电线中合适的地点设置动态无功补偿装置还可以改善输电系统的稳定性,提高输电能力。 (3) 在电气化铁道等三相负载不平衡的场合,通过适当的无功裣可以平衡三相的有功及无功负载。
如何消除电网中的谐波?
方法
传统的谐波补偿装置多采用设置LC调谐滤波器的方法来抑制谐波,这种抑制方法既可以抑制谐波,又可以补偿无功功率。不足之处是其补偿特性易受电网阻抗与运行状态的影响,容易与系统产生并联谐振,进而造成谐波放大,容易导致LC调谐滤波器过载,甚至烧坏。
另一方面,LC调谐滤波器仅能补偿固定频率的谐波且补偿效果不甚理想。不过,由于LC调谐滤波器的结构简单、成本较低、设置容易,故现在仍然被广泛应用。
扩展资料
在电能的生产、传输、转换和使用的各个环节都会产生谐波。
在供配电系统中,谐波产生的主要原因是系统中存在具有非线性特性的电气设备,主要有:
1、具有铁磁饱和特性的铁心设备,如变压器、电抗器等。
2、以具有强烈非线性特性的电弧为工作介质的设备,如气体放电灯、交流弧焊机、炼钢电弧炉等。
3、以电力电子元器件为基础的开关电源设备或装置。在电力电子装置普及前,变压器是主要谐波源,目前各种电力电子装置已成为主要谐波源。
谐波的危害
1、谐波会大大增加供配电系统发生谐波的可能,从而造成很高的过电流或过电压而引发事故的危险性。
2、谐波电压可使变压器的磁滞及涡流损耗增加,使绝缘材料承受的电气应力增大,而谐波电流使变压器的铜耗增加,从而使铁芯过热,加速绝缘老化,缩短变压器的使用寿命。
3、谐波电流可能使电容器过负荷和出现不允许的温升,可使线路电能损耗增加,还可能使供配电系统发生电压谐振,损坏设备绝缘。
4、谐波电流流过供配电线路时,可使其电能损耗增加,导致电缆过热损坏。
5、谐波电流可使电动机铁损明显增加,并使电动机转子出现振动现象,严重影响机械加工的产品质量。
6、谐波可使计费的感应式、电子式电能表的计量不准。
7、谐波影响设备正常工作,可使继电保护和自动装置发生误动和拒动,可使计算机失控、电子设备误触发、电子元器件的测试无法进行。
8、谐波可干扰通信系统,降低信号的传输质量,破坏信号的正常传递,甚至损坏通信设备。
参考资料来源:百度百科-谐波
供电系统中谐波如何抑制
这要根据谐波的频率来进行选择:
2KHz以下可以选择的产品有:电抗器、有源滤波器等;
10KHz~30MHz可以选择电源滤波器进行抑制;
30MHz~300MHz可以选择磁环等产品进行抑制。
什么是谐波抑制?
谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。当电流流经负载时,与所加的电压不呈线性关系,就形成非正弦电流,从而产生谐波。谐波污染对电力系统的危害是严重的,采取相应措施加以抑制减少其危害。这就是谐波抑制。
在理想的干净供电系统中,电流和电压都是正弦波的。在只含线性元件(电阻、电感及电容)的简单电路里,流过的电流与施加的电压成正比,流过的电流是正弦波。
发布于 2022-09-27 05:31:31 回复
发布于 2022-09-27 06:18:42 回复
发布于 2022-09-27 12:36:36 回复
发布于 2022-09-27 12:02:49 回复
发布于 2022-09-27 09:07:38 回复