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  • 電能質量現狀分析
    來源:本站 發布時間:2020-04-08

    什么是基波:

    電力網絡中呈周期性變化的電壓或電流的頻率即為基波(又稱一次波) , 我國電網規定頻率是50Hz ,所以基波是50Hz。


    什么是諧波:

    電力網絡中出基波(50Hz )外,任一周期性的電壓或電流信號,其頻率高于基波( 50Hz)的,稱為諧波。

    電網或電路中,電壓產生的諧波為電壓諧波;電流產生的諧波為電流諧波。


    諧波有幾種:

    整數諧波:指頻率為大于1整數倍基波頻率的諧波,即2.3. 4.5.6. 7. 8. 9. 10等次諧波。

    偶次諧波:指頻率為2.4. 6. 8. 10等偶數倍基波頻率的諧波。

    奇次諧波:指頻率為3.5. 7. 9. 11等奇數倍基波類率的諧波。

    正序諧波:諧波次數為3k+1 (k為正整數)即4。7. 10等次諧波。

    負序諧波:諧波次數為3k-1 ( k為正整數)即2.5. 8等次諧波。

    零序諧波:指頻率為3的整數倍基波頻率的諧波,例3. 6. 9. 12. 15次諧波。高頻諧波:指頻率為2 -9kHz的諧波。


    諧波頻率如何計算:

    諧波頻率-諧波次數x基波頻率

    例: 5次諧波頻率為5x 50Hz=250Hz , 7次諧波頻率為7 x 50Hz= 350Hz等。


    各次諧波電流的量值是多少:

    In=11/n

    式中In--諧波電流值

    1--基波電流值

    N--諧波次數

    例:13=11/3=33%1; I5=I1/5=20%I1; 17=11/7= 14%1.


    哪些設備或電路容易產生諧波:

    1.非線性負載, 例二極管整流電路(AC/DC).

    2.三項電壓或電流不對稱性負載。

    3.逆變電路(DC/AC).

    4.UPS電源( PC機用) , EPS電源(大功率動力用) ,即不間斷電源。

    5.晶閘管調壓裝置或調速電路。

    6.電鍍設備。

    7.電弧爐、礦熱爐、錳礦爐、磷礦爐、電石爐、硅鐵爐。

    8.電解槽。

    9.電焊機(弧焊、縫焊、點焊、碰焊.對焊).

    10.電池充電機。

    11.變頻器 (低壓或高壓變頻器).

    12. 脈幅調制( PAM )調壓電路及脈寬調制( PWM )調頻電路。

    13.諧波的次數 與整流電路的相數有關,例三相、六相、十二相、十八相、二十四相,當相數越多并通過移相方式波次數及請波分量減小。例采用輸入變壓器移相技術的單元串聯在高壓變頻器的主電路。

    14.開關電源。

    15.斬波路、 斬波調速。

    16.工頻電爐。

    17.中頻電爐。

    18.天車. 起重機械。

    19.氣體放電的照明燈具。 例:節能燈、熒光燈(T5. T8).金鹵燈、鈉燈、汞燈、氪燈、氚燈等.使用時都有一定的諧波產生。

    20.軟啟動裝置(使用SCR調壓).


    諧波電流的方向如何:

    諧波電流從負載流向供電變壓器直至供電網絡,即由終端負載向前級的流入。


    諧波的影響是什么:

    對變壓器的影響:諧波電流使用銅損增加、漏磁增加;諧波電壓是鐵損增加;諧波功率造成噪聲增大、溫升提高。

    對電力電線的影響:諧波電流易過載,導致過熱、破壞絕緣,集膚效應加大。

    對電動機的影響:諧波電流增加銅損、諧波電壓增加鐵損.諧波的功率造成機械效率減小,功率因數下降,有效轉矩減小。

    對控制系統的影響:電壓零點漂移、線電壓的不等、儀表儀器的指示不準,以致控制判斷錯誤,甚至控制系統失控。

    對通信設備的影響:諧波會產生感應電磁場,影響通信質量.

    對電容器的影響:一般大型電動機或低壓電網都有無功功率補償或功率因數樸償,都使用電容器來實現的,因諧波產生,易使電容器產生過電流、過電壓、過溫度,造成擊穿損壞,原因是諧波電流易發生并聯諧振,產生大電流,串聯諧振產生過電壓,一般電容器運行電流小于等于13倍額定值電流,否則迅速損壞,而諧波電流以5、7. 11次為主。

    為避免諧波造成諧振而發生電容器故障,一般電容器前串接適量電感。電抗XL= 2nfL,容抗Xc= 1/2nfC:

    XL=6%Xc ,此值針對大于等于5次的諧波;

    XL=7%Xc ,此值針對大于等于4次的諧波;

    XL=14.8%Xc .此值針對大于等于3次的諧波。

    諧波容易造成諧振。對抑制5、7. 11次諧波,適當加電抗值后。可起到抑制作用。

    加電抗器后,系統電壓要上升,故電容器額定電壓要提高100V , 當諧波負荷容量小于200KW ,使用諧波電抗電容器較為合適;當諧波負荷容量大于200KW ,使用諧波濾波器較為合適。

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