谐波的产生原因与治理方法?
上海坤友电气有限公司针对不同的工况,总结了以下四种解决方法:
对于低谐波的系统,只要谐波含量低于5%以下的,采用上海坤友电气有限公司自主研发的“KYXBY谐波抑制器”,用以“抑制”谐波,使投入无功补偿用的电容器回路不与系统产生“谐振”,在投切过程中,不产生“合闸涌流”,能使电容器平安的投入,投入后能平安的运行。这种方法最省钱,又能在原来的柜壳内进行改造。每一个回路增加200~300余元就够了。
对于谐波含量较高,但不采取滤波手段也可以,而用KYXBY谐波抑制器又不能凑效时,采用KY-Dr串联电抗器的方法,进行“抑制”,同时,少量的滤除一部分谐波,滤除率一般在20%以下。同时,保证用于无功补偿的电容器能平安的投入,以提高功率因数补偿无功。这种工况一般是指系统中的谐波源不太多,系统中的谐波含量在国标限额的左右位置,不太严重,这种方法的造价比第一种方法要高,每一个回路要增加壹仟元以上,而在原有的柜中改造,有时是不可能的,因增加的KY-Dr串联电抗器安排不下。
对于谐波含量高,且系统中的谐波含量已超出了国标的限额,用“抑制”已无法解决问题时,就要毫不犹豫地采用滤波的手段,针对某一次或某几次大含量的谐波进行“滤除”,这就是当前人们说到的最多的“滤波”了。这时,滤除谐波,以保证系统中的谐波含量低于国标的限额,即同时能保证系统平安运行。滤除谐波的手段很多,可以使用上海坤友电气有限公司的KYYLB有源滤波装置,也可以使用KYLB无源滤波装置,这要看用户对供电质量的要求而定,高要求,大投入,低要求,小投入。也视解决问题的要求而定,只要对用户的设备影响不大,滤除部分谐波,能提高无功就行了,但有的用户对用电质量的要求较高,一般而言,由计算机控制的单位,其对电能质量的要求就较高些。
对于小功率精密设备或对谐波更为敏感的产品,如:精密设备、电脑、PLC、传感器、无线设备的保护。可以使用上海坤友电气有限公司的KYXBQ谐波保护器,KYXBQ谐波保护器,它能吸收各种频率、各种能量的谐波干扰,将谐波消除在发生源,自动消除对用电设备产生的随机高次谐波和高频噪声、脉冲尖峰、电涌等干扰。通过该智能谐波保护器能够净化电源、保护用电设备和功率因数补偿设备、防止保护装置的误跳闸,从而保护设备安全、高效地运行。
总之,我们之所以把系统中的谐波分成四类,主要是区别对待,减少用户的投入,使得用户获得最大的收益。
任何事物都不是一尘不变的,都会有种种区别,而我们对于谐波的处理,也不能只遵循一个准则,即一定要滤波。如何把谐波的污染降低到最低限度,又不要花太多的钱,这是一个值得大家讨论和研究的问题。
哎呀
产生无非是你电力系统中有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5大类:
1、软启动器(可控硅 电机启动器);
2、开关电源、UPS、逆变元件、电池充电器;
3、变频控制的电机、起重机、电梯、泵等制造过程控制;
4、电子数据图像设备--如电视等无线电发射设备,可控灯光设备;
5、整流器、荧光灯等。
这些设备由于自身的工作特点,即使供给理想的正弦波电压,它们取用的电流也是非正弦的,即有谐波电流存在。
频率为50Hz的正弦波波形,称基波,50Hz称基波频率。谐波为一个周期电气量的正弦波分量,其频率为基波频率整数倍。谐波用基波倍数表示,例如频率为150Hz的正弦波称为3次谐波、频率为250Hz的正弦波称为5次谐波、频率为350Hz的正弦波称为7次谐波,依次类推。
治理 无非就是APF: 费用大、效果好、实时性好。 PPF: 费用低 存在被动的缺点 下游负载变了,超出PPF设计的滤波支路范围频次的谐波无法治理。
谐波治理的方法大体分为有源滤波和无源滤波两种,具体的治理方案和所需产品规格也是因项目而异的,遇到这方面的难题最好还是找个靠谱一点的厂商来咨询解决方案。
谐波的产生
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。
在实际的供电系统中,由于有非线性负荷的存在,当电流流过与所加电压不呈线性关系的负荷时,就形成非正弦电流。任何周期性波形均可分解为一个基频正弦波加上许多谐波频率的正弦波。谐波频率是基频的整倍数,例如基频为50Hz,二次谐波为100Hz,三次谐波则为150Hz。因此畸变的电流波形可能有二次谐波、三次谐波……可能直到第N谐波组成。
由畸变电流造成的电压畸变取决于电源阻抗。阻抗愈大则由同一电流畸变所造成的电压畸变就愈大。对于10次以下的谐波而言,供电网络通常是感性的,所以电源阻抗就和频率成正比,谐波次数越高,所造成的畸变就越大。通常不可能减小供电系统的阻抗,所以需要采用别的步骤来保证电压畸变不超过限度。可能的解决方法有:装用谐波滤波器、装用隔离变压器和装用有源的谐波调节器。
①装用谐波滤波器:对于电动机控制器产生的谐波,谐波的形状很分明,可以用滤波器来降低谐波电流。对于六脉冲的控制器,滤波器可去掉20%的五次谐波以及全部的高次谐波,对基波影响甚微。为了避免增益顶峰靠近谐波,必须用解谐的滤波器,而且可能需装多个滤波器。在12脉冲桥路中最低次的谐波是11次的,此时情况比较简单。
②装用隔离变压器:均衡的三次谐波电流传回到电源去的问题可以用一台Dyn接法的隔离变压器来削弱。使用这种变压器时,通常装设一个旁路的电路以避免在进行变压器的维护工作时长时期地对负荷停止供电。在这种情况下,应采用中性线有足够大的通用四芯馈线。在重要的配电系统中,有时把隔离变压器就地装在每一配电盘上,使3N次谐波电流与配电系统相隔离。隔离变压器要适当提高额定值,否则也会产生电压畸变和过热。
③装用有源的谐波调节器:由变流器/逆变器产生的边频带和谐波不能很好地用普通的滤波器来滤除,这是因为边频带上的频率是随传动装置的速度而变化的,并且时常很接近于基波频率。目前有源滤波器日益推广应用,它在工作时主动地注入一个电流来精确地补偿由负荷产生的谐波电流,就会获得一个纯粹的正弦波。这种滤波设备的工作靠数字信号处理(DSP)技术来控制快速绝缘栅双极晶体管(IGBT)。因为设备是与供电系统并联工作的,它只控制谐波电流,基波电流并不流过该滤波器。如果所需过滤的谐波电流比滤波器的容量大的话,它只是简单地起限制作用而使波形得到部分的纠正。
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