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变频电源谐波的治理    2023-01-18

我国工业企业也越来越多的使用产生谐波的电气设备,例如晶闸管电路供电的直流提升机、交-交变频装置、轧钢机直流传动装置、晶闸管串级调速的风机水泵和冶炼电弧炉等。这些设备取用的电流是非正弦形的,其谐波分量使系统正弦电压产生畸变。谐波电流的量取决于谐波源设备本身的特性及其工作状况,而与电网参数无关,故可视为恒流源。

 

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。

 

治理谐波问题,抑制辐射干扰和供电系统干扰,可采取屏蔽、隔离、接地及滤波等技术手段。治理谐波的主要措施有:加大系统短路容量;提高供电电压等级;增加变流装置的脉动数;改善系统的运行方式,设置交流滤波器等都能减小系统中的谐波成分。

 

交流滤波器又分为无源滤波器和有源滤波器两种。有源滤波器是一种向系统注入补偿谐波电流,以抵消非线性负荷所产生的谐波电流的能动式滤波装置。它能对变化的谐波进行迅速的动态跟踪补偿,且补偿特性不受系统阻抗影响。其结构相对复杂,运行损耗较大,设备造价高;在补偿谐波的同时,也会注入新的谐波。

 

无源滤波器(又称LC滤波器)是利用LC谐振原理,人为地造成一条串联谐振支路,为欲滤除的主要谐波提供阻抗极低的通道,使之不注入电网。LC滤波器结构简单,吸收谐波效果明显;但仅对固有频率的谐波有较好的补偿效果;且补偿特性受电网阻抗的影响很大,在特定频率下,电网阻抗和LC滤波器之间可能会发生并联谐振或者串联谐振。

 

无功功率补偿、谐波治理技术是当前乃至今后相当长的时期内, 缓解电力供需矛盾, 改善供电质量的一种行之有效的手段之一, 经广泛推广应用后, 能为国家和用户带来巨大的经济效益和良好的社会效益。将变频电源产生的谐波控制在最小范围内,达到科学合理用电,抑制电网污染,提高电源质量。

 

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