諧波產(chǎn)生的原因: 

所謂諧波是指一個(gè)周期電氣量的正弦波分量，其頻率為基波頻率的整數倍，通常也稱(chēng)之為高次諧波。

 

諧波主要由諧波電流源產(chǎn)生：當正弦基波電壓施加于非線(xiàn)性設備時(shí)，設備吸收的電流與施加的電壓波形不同，電流因而發(fā)生了畸變，由于負荷與電網(wǎng)相連，故諧波電流注入到電網(wǎng)中，這些設備就成了電力系統的諧波源。

 

系統中的主要諧波源可分為兩類(lèi)：

含半導體的非線(xiàn)性元件：如各種整流設備、變流器、交直流換流設備、PWM變頻器等節能和控制用的電力電子設備。

含電弧和鐵磁非線(xiàn)性設備的諧波源：如日光燈、交流電弧爐、變壓器及鐵磁諧振設備等。

 

防治原理和措施 : 

一、降低諧波源的諧波含量

降低諧波源的諧波含量，也就是在諧波源上采取措施，很大限度地避免諧波的產(chǎn)生。這種方法比較積極，能夠提高電網(wǎng)質(zhì)量，可大大節省因消除諧波影響而支出的費用。具體方法有：

 

1）、增加整流器的脈動(dòng)數

整流器是電網(wǎng)中的主要諧波源，其特征頻譜為：n=Kp±1，則可知脈沖數p增加，n也相應增大，而In≈I1/n，故諧波電流將減少。因此，增加整流脈動(dòng)數，可平滑波形，減少諧波。

 

2）、脈寬調制法

采用PWM，在所需的頻率周期內，將直流電壓調制成等幅不等寬的系列交流輸出電壓脈沖可以達到抑制諧波的目的。

 

3）、三相整流變壓器采用Y/Δ或Δ/Y的接線(xiàn)

這種接線(xiàn)可消除3的倍數次的高次諧波，這是抑制高次諧波的最基本的方法。

 

二、在諧波源處吸收諧波電流：

這類(lèi)方法是對已有的諧波進(jìn)行有效抑制的方法，這是目前電力系統使用最廣泛的抑制諧波方法。主要方法有以下幾種：

 

1、 無(wú)源濾波器

由于無(wú)源濾波器存在著(zhù)許多缺點(diǎn)，如濾波易受系統參數的影響;對某些次諧波有放大的可能;耗費多、體積大等。因而人們將濾波研究方向逐步轉向有源濾波器。

 

2 、有源濾波器

與無(wú)源濾波器相比，具有高度可控性和快速響應性，能補償各次諧波，可抑制閃變、補償無(wú)功，有一機多能的特點(diǎn);在性?xún)r(jià)比上較為合理;濾波特性不受系統阻抗的影響，可消除與系統阻抗發(fā)生諧振的危險;具有自適應功能，可自動(dòng)跟蹤補償變化著(zhù)的諧波。

目前在國外高低壓有源濾波技術(shù)已應用到實(shí)踐，而我國還僅應用到低壓有源濾波技術(shù)。隨著(zhù)容量的不斷提高，有源濾波技術(shù)作為改善電能質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)，其應用范圍也將從補償用戶(hù)自身的諧波向改善整個(gè)電力系統的電能質(zhì)量的方向發(fā)展。

 

3、防止并聯(lián)電容器組對諧波的放大

在電網(wǎng)中并聯(lián)電容器組起改善功率因數和調節電壓的作用。當諧波存在時(shí)，在一定的參數下電容器組會(huì )對諧波起放大作用，危及電容器本身和附近電氣設備的安全?？刹扇〈?lián)電抗器，或將電容器組的某些支路改為濾波器，還可以采取限定電容器組的投入容量，避免電容器對諧波的放大。

 

4、加裝靜止無(wú)功補償裝置

快速變化的諧波源，如：電弧爐、電力機車(chē)和卷?yè)P機等，除了產(chǎn)生諧波外，往往還會(huì )引起供電電壓的波動(dòng)和閃變，有的還會(huì )造成系統電壓三相不平衡，嚴重影響公用電網(wǎng)的電能質(zhì)量。在諧波源處并聯(lián)裝設靜止無(wú)功補償裝置，可有效減小波動(dòng)的諧波量，同時(shí)，可以抑制電壓波動(dòng)、電壓閃變、三相不平衡，還可補償功率因數。

 

三、改善供電環(huán)境

選擇合理的供電電壓并盡可能保持三相電壓平衡，可以有效地減小諧波對電網(wǎng)的影響。諧波源由較大容量的供電點(diǎn)或高一級電壓的電網(wǎng)供電，承受諧波的能力將會(huì )增大。對諧波源負荷由專(zhuān)門(mén)的線(xiàn)路供電，減少諧波對其它負荷的影響，也有助于集中抑制和消除高次諧波。

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