浅谈电网谐波的产生及抑制
赵迹
(哈尔滨投资集团有限责任公司)
摘要:着重闹选了电网谱波的产生,分析了可能出现的危害,并提出了如何抑制谱波技术. 关键词:电网请波:产生;抑制中国分类号:TM715文献标志码:B文章编号:1009-3230(2010)04-0001-03
OnthePowerGenerationandSuppressionofHarmonics
(Harbin Investment Group Co. Ltd. Harbin 150001) ZHAO Ji
Abstract; The hamonic power generation analysis of posible hazards suggestions on how tosuppress harmonic.
Key words: Power harmonic; Generation; Suppresion
动,从整流器的输出端看,每相电流波形为矩形矩形波形,可以看到除了工频正弦波(50Hx基波) 波,不是正弦波,利用傅民级数展开式展开周期的外,叠加了一系列高次波形-谐波.应该说电动机采用变频器进行调速,可以高水平完成调速 外,也可以节省大量电能(近30%),但如前面分析,变频调速过程中要产生高次谐波,即形成高次作,还要干扰二次仪表-压力、流量、可编程控 谐波污染,造成厂区的电视、音响系统不正常工制器及智能控制器正常工作,谐波还要使变压器、行引起电压波动. 电动机、电容器及电抗器产生过热.电弧炉运
1电网谐波的产生
1.1电源本身谐波
由于发电机制造工艺的问题,致使电枢表面的磁感应强度分布稍稍偏离正弦波.因此,产生的感应电动势也会稍稍偏离正统电动势,即所产生的电流稍偏离正弦电流.当然,几个这样的电 源并网时,总电源的电流也将偏离正弦波.
1.2由非线性负载所致谐波
(1)非线性负载.谐波产生的另一个原因是上电流与施加电压呈线性关系:面电流流经非线 由于非线性负载.当电流流经线性负载时,负载性负载时,则负载上电流为非正弦电波,即产生了谐波.
2谐波的危害
2.1污染公用电网
(2)主要非线性负载装置.①开关电源的高欧谐波:②变压器空载合用涌流产生谐波:③单相电容器组开新时的解态过电压干扰:④电压互感器铁磁请振过电压:5整流器和递变器产生的谐 波电压、电流.整流器的作用将交流电转成直流电,而逆变器是将直流电转变成交流电.其电路中的二极管视为理想二级管:即正向阻抗接近零, 反向阻抗无穷大.因此,只允许电流单方向流
如果公用电网的谐波特别严重,则不但使接人该电网的设备(电视机、计算机等)无法正常工中性线注人更多电流,造成超载、发热,影响电力 作,甚至会造成故障,面且还会造成向公用电网的正常输送.
2.2影响变压器工作
谐波电流,特别是3次(及其倍数)谐波侵人三角形连接的变压器,会在其绕组中形成环流,使变压器的中性线的3次谐波电流会使中性线 绕组发热.对Y形连接中性线接地系统中,侵人发热.
中的干抗进人开关电源,也可以阻止开关电源的干扰进人电网.
2.3影响继电保护的可靠性
定值大小,此时,若谐波干扰叠加到极低的整定值 如果继电保护装置是按基波负序量整定其整上,则可能会引起负序保护装置的误动作,影响电力系统安全.
屏蔽技术可以有效地防止向外辐射干扰.
减少开关电源本身干扰,利用改普线圈绕制感.还可以在离救整流二板管上串人可饱和磁芯 工艺,确保绕组之间紧密精合,以减少变压器漏线圈,利用流过反向电流时,因磁芯不饱和而产生的较大电势阻止反向电流上升.
2.4加速金属化膜电容器老化
在电网中金属化膜电容器被大量用于无功补偿或滤波器,面在谐波的长期作用下,金属化膜电 容器会加速老化.
(2)变压器空载合闸涌流抑止方法.合闸后磁通立即进人稳定状态,理论上可以避免冲击通流过程.
2.5增加输电线路功耗
波电流会使输电线路功耗增加. 如果电网中含有高次谐波电流,那么,高次谐
(3)抑制单相电容器组开断瞬态过电压方法.如果采用选相断路器投切电容器,则可以消除或大大降低投切电容器产生的脱态过电压,从 面使接线在母线上的电力电子调速系统可以稳定地工作,按在母线上的其余设备也可以受过电压干扰的影响.
如果输电线是电缆线路,与架空线路相比,电缆线路时地电容要大10倍-20倍,面感抗仅为 其1/3-1/2,所以,很容易形成谐波谐振,造成绝缘击穿.
2.6增加旋转电机的损耗国际上一般认为电动 机在正常持续运行条件下,电网中负序电压不超过额定电压的2%,如果电网中谐波电压折算成等值基波负序电压大于这个数值,则附加功耗明 显增加.
(4)抑制电压互感器铁磁谐振方法.其方法是要使它脱离谱振区,来用中性点不接地的电压互感器或采用电容分压器可以从根本上避免铁础清报.
(5)抑止整流和逆变产生的谐波.①在变频器前加装电源滤波器:②变频器的电源电缆采用屏蔽电缆,屏蔽电缆穿铁管并接地,输出电统也穿 铁管并接地,屏蔽层应在接变频器处和电机处调端都接地.
2.7影响或干扰测量控制仪器、通讯系统工作
频噪声,会干抗电力载波通信的正常工作. 例如,直流输电中,会产生3kHz~10kHz高
3谐波抑制技术
3.1整机电源需留有较大贮备量
段加人电容补偿装置,补偿无功波动:②可以重新 (6)抑止电弧炉运行时的干扰.①在合适地安排供电系统.
范围,因此在设计整机电源时,可给子较大贮备 为了使测量、控制装置能满足负载较大变化量,一般选取0.5倍-1倍余量.
4结束语
3.2对干扰大的设备与测控装置采用不同相线 供电
随着非线性电力设备的广泛应用,电力系统中谐波问题越来越严重.一方面造成了电力设备的损坏,加速绝缘老化:另一方面也影响了计算 机、电视系统等电子设备正常工作,直接扰乱了人们的正常生活.
因为测量、控制装置的许多干扰是由电源线富人的,因此在规划供电线路时,对干扰大的设备 与测控装置采用不同相线供电.
3.3将测量、控制装置的供电与动力装置的供电分开
造商,谐波问题已引起人们的高度重视,应合理 谐波问题涉及供电部门、电力用户和设备制规划电网,电力电子设备(特别一次设备)应符合电磁发射水平,电子设备、电子仪器应满足电磁兼 容性要求.
因为动力装置的负荷变动大,测量、控制、微机及电视机的负荷小,动力装置产生的干扰大,供电电源分开后,测量、控制、微机及电视机的电源 与动力装置的电源相互隔离,可以大大减少通过电源线的干扰.
参考文献
[1]贯满航.电网谐波的总害及抑制技术[3]宁夏电 力,2003单(11).[2]季杰珍,电力谱波对电国的危害[1]四川电力技 术,2006年(5).[3]徐佛,低压电网请波的治理[1]电力工程应用,
3.4其余抑制高次谐波的技术
(1)开关电源干扰的抑制技术.一般采用的办法是:电源滤波、屏蔽及减少开关电源本身干找能量.
采用电源滤波器,电源滤波器可以阻止电网