谐波处理基本入门
谐波处理技术
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1. 随着电子技术的发展,大功率可控硅SCR、
门极可关断晶闸管GTO、电力场效应晶体管 MOSFET、电力晶体管GTR、IGBT等技术的发 展和广泛应用,大量非线性负荷的增加,
MCT
双 极
SITH 晶闸管
TO RC G T
功率MOSFET 单 功率SIT 极 肖特基势垒二极管
型
谐波最早发现在20世纪20年代,50年代以 来,非线性负载引起的谐波问题日益受到 关注。 2.
f(t)=A0+ =A0+ A 0= A k= Bk = ∞ ∞
∑
K=1
[Akcos(kω0t)+Bksin(kω0t)] (式1) Cksin(kω0t+фk) 1 — 2π (式2)
∑
K=1
—∫
T
T 0 2 T
—∫
1
T
f(t)dt=
∫0
2π
f(t)dx(x=ω0t)
2π 1 — f(t)cos(kx)dx π 0 2π 1
大,其中3次谐波电流可达额定电流的0.5%。
6、不同类型设备的谐波特征
6.3、用电设备 随着电子技术的发展,电网中非线性负载呈逐渐增加的趋势,非线性负载在 工作时向市电反馈高次谐波,导致供电系统的电压、电流波形畸变,进而导 致与电网相联的其它负载产生更多的谐波电流,电压畸变的程度取决于谐波 电流的频率和幅值。整流器、充电器、开关电源、调光器、变频调速器、计 算机、荧光灯等等都是非线性负载,见各典型图
忽略偶次谐波。
2、相序性: 在一个平衡的三相系统中,单频谐波分量是完全正序的,或完全负 序的,或完全零序的; 3、独立性: 平衡电力系统中的线性网络对不同谐波的响应是相互独立的,这性 质使得我们可以将各次谐波分别处理;即:对各次谐波分别建立等
谐波的处理方法(一)
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谐波的处理方法(一)谐波的处理谐波是一个重要的音频信号处理概念,它在音乐、声音设计和音频工程中扮演着重要的角色。
本文将介绍一些常见的处理谐波的方法,包括谐波增强、谐波抑制和谐波修饰。
谐波增强谐波增强是一种使音频信号中谐波成分增加的方法。
这种方法可以使音频听起来更加饱满、丰富和生动。
下面是一些常见的谐波增强技术:•音频合成器:使用合成器生成谐波波形,并将其与原始信号混合。
这种方法常用于音乐制作和声音设计领域。
•EQ(均衡器):通过增强谐波频段的增益来增加谐波成分。
这可以通过提高低频和高频区域的增益来实现,以突出低音和高音的谐波。
•压缩:使用压缩器调控动态范围,增强谐波的能量。
压缩能够让弱音部分更加清晰,让响亮部分更加饱满,从而改善谐波的表现。
•音频效果器:包括失真效果器、过载效果器等,可以通过添加谐波失真来增强音频信号的谐波成分。
谐波抑制在某些情况下,我们可能需要抑制音频信号中的谐波成分。
以下是一些常见的谐波抑制技术:•消除器:使用消除器来取消特定谐波频率的能量。
消除器可以根据输入音频的频谱信息,产生反相信号以抵消谐波,从而减少谐波的影响。
•降噪滤波器:通过设置滤波器来削弱高频谐波成分。
这种方法常用于音频修复和降噪领域,有助于减少噪音和谐波带来的干扰。
•相位反转:通过反转某些频率范围内的相位来削弱谐波成分。
这种方法需要精确的相位调整,通常在实验性的音频处理中使用。
谐波修饰有时候,我们希望改变音频信号中谐波的特性,以达到特定的声音效果。
以下是一些常用的谐波修饰技术:•音调修饰:改变音频信号的音高以改变谐波的频率比例。
这可以通过音高转调、合成和采样率转换等方法实现。
•谐波平衡:通过调整谐波频率的比例和幅度,使声音更加平衡和和谐。
这通常需要精细的音频处理和混音技巧。
•动态谐波:通过应用动态效果(如自动化控制、音量过渡等)来改变音频信号中谐波的特性。
这种方法可以使谐波的出现和强度随时间变化。
在音乐制作、声音设计和音频工程中,正确处理谐波是非常重要的。
谐波治理的基本方法和措施_概述及解释说明
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谐波治理的基本方法和措施概述及解释说明1. 引言1.1 概述谐波是指在电力系统或其他电气设备中频率为基波频率的整数倍的波动。
谐波问题已经成为现代电力系统和工业生产中普遍存在的一个难题,它会导致电能质量下降、设备寿命缩短、甚至引发系统故障等负面影响。
因此,探索谐波治理的基本方法和措施对于确保电网稳定运行和提高供电可靠性至关重要。
1.2 文章结构本文旨在对谐波治理的基本方法和措施进行概述并进行解释说明。
首先,在第2节中,我们将介绍谐波治理的概念及其基本方法。
然后,在第3节中,将详细讨论谐波治理方法的具体实施步骤,以帮助读者全面了解如何进行谐波治理。
接下来,在第4节中,我们将通过分析实例和进行案例研究来进一步加深对谐波治理的认识。
最后,在第5节中,我们将总结文章并展望未来谐波治理发展的趋势与挑战。
1.3 目的文章旨在向读者介绍谐波治理的基本方法和措施,并详细说明实施这些方法和措施的具体步骤。
通过对谐波问题的深入解析和案例研究,希望能提供给读者一些实用的指导和经验,以便在实际工程中有效地解决谐波问题。
此外,文章还将展望未来谐波治理发展的趋势,并指出可能面临的挑战,旨在激发学术界和工程界进一步研究与探索谐波治理领域。
2. 谐波治理的基本方法和措施2.1 谐波治理概述谐波是指电力系统中频率为基波频率整数倍的非线性电流或电压成分。
过多的谐波对电力设备和系统会造成损坏,因此需要采取一系列方法来进行谐波治理。
本节将介绍谐波治理的基本方法和措施。
2.2 方法一:滤波器应用滤波器是最常见也是最有效的谐波治理方法之一。
滤波器可以选择性地通过或阻挡特定频率的谐波成分,从而达到谐波抑制的效果。
常见的滤波器包括被动滤波器和主动滤波器。
被动滤波器是一种简单且经济实用的滤除谐波单元的方法。
它通常由电感、电容和电阻组成,并与系统并联或串联连接。
被动滤波器具有固定衰减特性,在设计时需要根据不同情况选择合适的参数。
主动滤波器则利用控制技术实现对特定频率的反相干扰信号,以达到抵消谐振效应的目标。
谐波治理基础知识
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第5章谐波治理基础知识5.1 谐波的含义供电系统谐波的定义是:对周期性非正弦电量进行傅立叶级数分解,除了得到与电网基波频率相同的分量,还得到一系列大于电网基波频率的分量,这部分电量称为谐波。
谐波频率与基波频率的比值(n=fn/f1)称为谐波次数。
电力系统中有非线性负载时,即使电源都以工频50HZ供电,当工频电压或电流作用于非线性负载时,就会产生不同于工频的其它频率的正弦电压或电流,这些不同于工频频率的正弦电压或电流,用富氏级数展开,就是人们称的电力谐波。
5.2 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,流过的电流就是正弦波。
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,例如基波频率为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……直到第三十次谐波组成。
5.3 谐波的危害主要表现在以下几个方面:(1)谐波使企业电网中的设备产生附加谐波损耗,降低电网、输电及用电设备的使用效率,增加电网线损。
在三相四线制系统中,零线会由于流过大量的3次及其倍数次谐波电流,造成零线过热。
(2)谐波会产生额外的热效应从而引起用电设备发热,使绝缘老化,降低设备的使用寿命。
(3)如果电网中装有补偿电容器,谐波容易使电网与补偿电容器之间发生并联谐振或是串联谐振,使谐波电流放大几倍甚至数十倍,造成过电流,引起电容器和与之相连的电抗器、电阻器的损坏。
(4)谐波会引起企业中一些敏感的自动化设备误动作,同时也会导致电气测量仪表计量不准确。
(5)谐波会对附近系统的信号传输产生干扰,轻者引入噪声,重者导致信号丢失,使系统无法正常工作。
5.4 谐波治理的必要性以上危害,在有些企业中表现的比较突出,而在一些企业中表现的不是很明显,然而谐波危害的隐患依然存在。
谐波的处理方法
![谐波的处理方法](https://img.taocdn.com/s3/m/20487fbcf605cc1755270722192e453610665b8d.png)
谐波的处理方法引言:谐波是指在一个基波频率的信号中,存在着倍频频率的分量。
在许多电子设备和通信系统中,谐波是一个常见的问题,会引起信号失真、干扰以及设备损坏。
因此,对谐波进行有效的处理是非常重要的。
本文将介绍几种常见的谐波处理方法。
一、滤波器滤波器是处理谐波的常用方法之一。
通过选择适当的滤波器,可以将谐波频率的分量滤除,从而减少谐波的干扰。
常见的滤波器包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。
根据谐波的频率特性,选择合适的滤波器类型,并设置适当的截止频率,可以有效地抑制谐波分量。
二、功率放大器功率放大器是另一种处理谐波的方法。
通过使用功率放大器,可以增加信号的幅度,从而掩盖谐波分量。
功率放大器可以将信号放大到足够高的水平,使谐波分量相对较小,从而减少谐波的干扰。
然而,需要注意的是,功率放大器本身也会引入非线性失真,因此在实际应用中需要权衡放大器的增益和失真之间的平衡。
三、调制技术调制技术是一种处理谐波的创新方法。
通过对信号进行调制,可以将谐波分量转移到其他频率上,从而减少谐波对原始信号的干扰。
常见的调制技术包括频率调制、相位调制和振幅调制等。
通过选择合适的调制方式和参数,可以实现对谐波的有效抑制。
四、保护措施除了上述的处理方法外,还可以通过采取一些保护措施来减少谐波的影响。
例如,在设计电路时,可以采用抗谐波的元件和结构,以减少谐波的产生和传播。
此外,还可以通过优化接地、屏蔽和隔离等措施,减少外部谐波对系统的干扰。
五、频谱分析频谱分析是一种用于识别和定位谐波的方法。
通过对信号进行频谱分析,可以确定谐波的频率、幅度和相位等特性。
基于频谱分析的结果,可以采取相应的处理措施,例如调整滤波器的参数或改变信号源的设置,以减少谐波的影响。
六、总结谐波是电子设备和通信系统中常见的问题,会引起信号失真、干扰和设备损坏。
通过选择适当的处理方法,如滤波器、功率放大器、调制技术、保护措施和频谱分析等,可以有效地处理谐波问题。
谐波的处理方法
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谐波的处理方法
谐波是指在信号传输过程中,与原始信号同时存在的反向频率正弦波。
在电力传输、通信、交通等领域中,谐波会干扰信号的接收、处理和测量,导致不准确的结果。
以下是几种常见的谐波处理方法:
1. 滤波器:滤波器是一种可以将高频率正弦波滤除的设备,适用于电力传输和通信等领域。
滤波器可以通过调整滤波器的参数来去除不同频率的谐波,从而提高信号的质量和准确性。
2. 谐波抑制器:谐波抑制器是一种专门用于抑制谐波的设备,可以平衡信号的基波和谐波,使得谐波的影响最小化。
在通信和电力传输中,谐波抑制器可以有效地降低谐波分量,从而提高信号的质量和可靠性。
3. 正弦波变换器:正弦波变换器是一种可以将正弦波转换为其他波形的设备,可以消除谐波,同时保持信号的波形不变。
在通信和电力传输中,正弦波变换器可以有效地降低谐波分量,从而提高信号的质量和稳定性。
4. 小波变换:小波变换是一种将信号分解成不同频率成分的数学方法,可以有效地去除谐波,同时保持信号的波形不变。
在通信和电力传输中,小波变换可以用于滤波和去噪,从而提高信号的质量和准确性。
5. 调整信号的参数:在信号传输过程中,可以通过调整信号的参数来去除谐波。
例如,在通信中,可以通过调整信道参数来去除谐波,从而提高通信的质量和可靠性。
谐波处理方法的选择取决于具体应用场景和信号的特性。
不同的谐波处理方法具有不同的优缺点,需要根据实际情况进行选择和组合。
此外,为了获得更准确和可靠的结果,需要注意谐波测量的精度和稳定性,并选择合适的谐波测量设备。
电力系统谐波治理的四种方法
![电力系统谐波治理的四种方法](https://img.taocdn.com/s3/m/71730ebdf605cc1755270722192e453610665bb5.png)
电力系统谐波治理的四种方法电力系统中的谐波是指电网中除基波(50Hz或60Hz)外的各种频率的非线性电流和电压分量。
谐波会导致电网中设备的性能下降,甚至造成设备的故障。
因此,为了保证电力系统的正常运行和设备的安全使用,需要进行谐波治理。
下面介绍电力系统谐波治理的四种方法。
第一种方法是滤波器的应用。
滤波器是一种电子器件,可以通过选择性地通过或阻断特定频率的信号来消除谐波。
根据谐波的频率,可以选择合适的滤波器类型,例如LC滤波器、有源滤波器等。
滤波器通常与设备的电源连接,以便将谐波电流或电压从电网中衰减到可接受的水平。
第二种方法是降低谐波源的发生。
谐波是由非线性负载引起的,例如变频器、电弧炉等。
降低谐波源的发生可以通过选择低谐波的设备、改进设备的运行方式或采取适当的谐波抑制措施来实现。
例如,在选择变频器时,可以考虑具有低谐波输出的变频器,或者通过安装谐波抑制器来补偿谐波。
第三种方法是采用谐波干扰限制技术。
谐波可以通过电力系统中的传输线、变压器等元件传播到其他设备中,造成干扰。
因此,为了减少谐波的传播和干扰,可以采用一些限制技术,如使用低谐波设计的变压器、采用合适的线路参数等。
第四种方法是谐波监测和分析技术的应用。
谐波的监测和分析是谐波治理的重要步骤。
通过采集电网中的谐波数据,并利用相关的分析软件进行谐波分析,可以了解电网中的谐波水平和谐波源的特征,为谐波治理提供科学的依据和措施。
总之,电力系统谐波治理是保证电力系统正常运行和设备安全使用的重要措施。
通过滤波器的应用、降低谐波源的发生、采用谐波干扰限制技术和谐波监测分析技术的应用,可以有效地控制和消除电力系统中的谐波,提高电网的质量和可靠性。
变频器的谐波及常用解决方法
![变频器的谐波及常用解决方法](https://img.taocdn.com/s3/m/7966aae15a8102d276a22fd7.png)
变频器的谐波及常用解决方法摘要:随着变频器等电力电子装置的广泛使用,系统的电磁干扰(EMI)日益严重,相应的抗干扰设计技术(即电磁兼容EMC)已经变得越来越重要。
本文从谐波的概念入手,结合变频器内部相关知识,分析谐波的产生及其危害,并在此基础上结合本人多年工作实践提出抑制谐波的几种常用方法。
关键词:变频器;谐波;抑制;干扰由于变频器逆变电路的开关特性,对于其供电电源形成了一个典型的非线性负载,变频器输出侧电压、电流、非正弦或非完全正弦波含有丰富的谐波。
由于变频器中要进行大功率二极管整流、大功率晶体管逆变,结果是在输入输出回路产生电流高次谐波,干扰供电系统、负载及其它邻近电气设备。
1 谐波的含义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。
谐波频率是基波频率的整数倍。
2 变频器谐波产生机理变频器的主电路一般为交-直-交组成,外部输入380V/50Hz的工频电源经三相桥式不可控整流成直流电压信号,经滤波电容滤波及大功率晶体管开关元件逆变为频率可变的交流信号。
输入侧产生谐波机理:在整流回路中,输出电压,电流都将产生因其非线性引起的谐波。
以三相桥式整流回路为例,交流电网电压为正弦波,交流输入电流的波形为矩形波,对于此方波,按傅立叶级数可分解为基波和各次谐波,通常含有6x+1(x=l,2,3….)次谐波。
其中的高次谐波将干扰输入供电系统,单个基波和几个高次谐波组合在一起称作畸波。
输出侧产生谐波机理:在逆变输出回路中,输出电压和电流均有谐波。
对于PWM控制的变频器,只要是电压型变频器,不管是何种PWM控制,其输出电压波形为矩形波。
其中谐波频率的高低是与变频器调制频率有关,调制频率低(如1~2KHz),人耳听得见高次谐波频率产生的电磁噪声(尖叫声)。
若调制频率高(如IGBT变频器可达20KHz),人耳听不见,但高频信号是客观存在。
从电压方波及电流正弦锯齿波,用傅立叶级数不难分析出各次谐波的含量。
治理谐波的方法
![治理谐波的方法](https://img.taocdn.com/s3/m/d2a0d3dbed3a87c24028915f804d2b160a4e865d.png)
治理谐波的方法
以下是 9 条关于治理谐波的方法:
1. 采用滤波器呀!就像给电流戴上了一个精致的“口罩”,把谐波这个“捣蛋鬼”给过滤掉。
比如说在工厂的电力系统里装上滤波器,就能有效减少谐波的影响啦。
2. 改善电力系统的设计嘞,这可是从根源上解决问题呀!就如同建房子要先打好牢固的地基一样。
你想想,如果一开始设计就很合理,那谐波出现的几率不就大大降低了嘛!
3. 对谐波源进行隔离呀!好比把捣乱的孩子单独隔离开,不让它去影响其他小伙伴。
像一些容易产生大量谐波的设备,单独给它们安排个小空间,不就好多了吗?
4. 利用无功补偿装置哟!这就像是给电力系统吃了一颗“补品”,让它更有活力去对抗谐波。
比如在变电站里用上无功补偿装置,对治理谐波超有用的。
5. 动态无功补偿技术了解一下嘛!它就像一个灵活的“小卫士”,能随时根据谐波的情况进行调整呢。
我们小区的配电室不就用了这技术,效果那叫一个棒啊!
6. 加强监测和管理呀,要时刻盯着谐波这个家伙!这就跟家长看着孩子写作业一样,只要盯着,它就不敢乱来。
工厂里安排专人监测,一有异常立马处理。
7. 优化用电设备的运行方式呗!就像是让运动员调整跑步的姿势,能发挥出更好的效果。
某些设备合理安排运行时间和方式,谐波可能就不会那么猖狂啦!
8. 采用谐波抑制电抗器呀,它可是谐波的“克星”呢!变电站里那些电抗器就是专门对付它的呀,效果超明显的。
9. 提高员工对谐波的认识和重视程度呀!这就好像给大家敲响警钟一样。
如果每个人都知道谐波的危害,那防治起来不就更有力量了嘛!
总之,治理谐波要多管齐下,各种方法综合运用,才能把这个“小麻烦”彻底解决掉呀!。
谐波治理的基本方法
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谐波治理的基本方法MLAD-MFC中频炉专用滤波器绿+波杰能从事谐波治理20余年,结合自己20多年的从业经验,以及相关的资料、研究,绿+波杰能将谐波治理的基本方法进行了总结,与大家一同探讨之。
绿+波杰能常用的谐波治理的基本方法,有以下四种:一、滤波器安装滤波器,是绿+波杰能治理谐波使用最多的方法。
滤波器分有源滤波器和无源滤波器两种,这两种方法,都可以减少谐波源的谐波分量。
有源滤波器的基本原理是把谐波源的波形与正弦波进行对比,差额部分由MLAD-APF有源电力谐波滤波器APF进行补偿。
无源滤波器的基本原理是通过把滤波电感L、滤波电容C进行串联或者是并联,使其在某次谐波发生谐振。
当发生串联谐振时,无源滤波器两端的电压在该次谐波的电压很小,接近于零,达到治理该次谐波的目的。
MLAD-MFC中频炉滤波器,就是使用该原理来抑制谐波的。
二、隔离谐波源产生的谐波,不仅会影响到与其使用同一电网的用电设备,还会通过变压器传输到高压线路中。
通过隔离,就可以将谐波源产生的谐波产生的谐波,阻挡到谐波源系统内部,从而减小或降低谐波的影响。
三、距离增大或减小谐波源与被干扰设备之间的距离,也是绿+波杰能解决谐波干扰问题的基本方法。
减小谐波源与被干扰设备之间的距离,可以减小系统阻抗,换句话说,就是可以提高供电电压;增大谐波源与被干扰设备之间的距离,就是可以将谐波的能量通过距离的增加来达到更大的衰减。
四、接地接地是绿+波杰能防止电磁干扰的有效措施。
对产生谐波的谐波源加装屏蔽装置,并将屏蔽装置可靠接地,这样,就可以有效解决谐波源干扰其它设备的问题,也可以用于解决谐波源被外界的电磁谐波所干扰带来的系列问题。
谐波的处理方法
![谐波的处理方法](https://img.taocdn.com/s3/m/3f2cab880408763231126edb6f1aff00bed570b0.png)
谐波的处理方法谐波是指频率为整数倍于基波频率的周期性波动。
在实际生活中,我们经常会遇到各种谐波现象,比如音乐中的和弦、电力系统中的谐波干扰等。
为了减少谐波对系统的影响,需要采取相应的处理方法。
一、谐波的产生原因谐波的产生主要有以下几个原因:1. 非线性负载:当电力系统中存在非线性负载时,比如电弧炉、变频器等设备,会引起电流和电压的非线性变化,从而产生谐波。
2. 不平衡负载:当三相负载的功率不平衡时,会引起电流和电压的不对称,进而产生谐波。
3. 电力系统的谐振:电力系统中的电感元件和电容元件会与电力系统的电容、电感相互作用,形成谐振回路,从而产生谐波。
二、谐波的危害谐波对电力系统和电子设备都有一定的危害,主要表现在以下几个方面:1. 降低电力设备的效率:谐波会增加电力设备的损耗,降低设备的效率。
2. 引起电力设备的过热:谐波会导致电力设备的温升过高,可能引起设备的过热,甚至损坏设备。
3. 造成电力系统的谐振:谐波会使电力系统中的电容、电感形成谐振回路,引起电力系统的谐振,导致设备的振动和噪声。
4. 干扰其他设备的正常工作:谐波会通过电力系统的互感耦合或电磁辐射干扰其他设备的正常工作,引起设备的误动作或故障。
三、谐波的处理方法为了减少谐波对系统的影响,需要采取以下几种处理方法:1. 使用谐波滤波器:谐波滤波器是一种特殊的电路,可以选择性地滤除谐波成分。
通过在电力系统中安装谐波滤波器,可以有效地降低谐波水平。
2. 优化电力系统的设计:在电力系统的设计中,应尽量避免使用非线性负载,并合理设计电力系统的电容、电感等参数,以减少谐波的产生。
3. 提高电力设备的抗谐波能力:对于一些重要的电力设备,可以采用具有较高抗谐波能力的设备,以减少谐波的影响。
4. 加强谐波监测和分析:定期对电力系统进行谐波监测,了解谐波的产生和分布情况,以便采取相应的处理措施。
谐波对电力系统和电子设备都具有一定的危害,需要采取相应的处理方法。
电力系统中的谐波分析技巧
![电力系统中的谐波分析技巧](https://img.taocdn.com/s3/m/41807c97250c844769eae009581b6bd97e19bc7b.png)
电力系统中的谐波分析技巧谐波是在电力系统中经常发生的一种现象。
它们是电力系统中除了基波(频率为50Hz或60Hz)外的其他频率成分。
谐波会导致电力系统中电压和电流的失真,进而影响系统的稳定性和运行质量。
因此,对谐波进行准确的分析和评估对于保障电力系统的正常运行至关重要。
本文将介绍电力系统中的谐波分析技巧,帮助读者更好地理解和处理谐波问题。
一、谐波分析的基本概念谐波分析是对电力系统中出现的谐波进行定量分析和评估。
其目的是确定谐波的源头、频率、振幅和相位等参数,以便采取相应的措施来减少谐波的影响。
谐波分析的基本工具是傅里叶级数和傅里叶变换,通过将谐波信号展开成一系列正弦函数的和,可以得到谐波的频率和振幅。
二、谐波分析的步骤1. 数据采集:首先需要采集电力系统中的电压和电流信号。
这可以通过专门的谐波分析仪器或传感器进行实时监测,也可以利用历史数据进行离线分析。
2. 信号处理:采集到的电压和电流信号需要进行预处理,包括滤波、去直流、采样等步骤。
滤波可以去除干扰信号,去直流可以使信号的均值为零,采样可以将连续信号转换为离散信号。
3. 傅里叶变换:对预处理后的信号进行傅里叶变换,将时域信号转换到频域。
傅里叶变换可以把信号分解成谐波的频率、振幅和相位信息,方便后续的分析和处理。
4. 谐波分析:对傅里叶变换得到的频谱进行分析,确定谐波的频率、振幅和相位等参数。
可以使用傅里叶级数展开法、阶梯逼近法等方法来拟合频谱,得到谐波的具体特征。
5. 故障诊断:根据谐波分析的结果,判断谐波是否达到了规定的限值,以及谐波的源头是否来自电力系统内部或外部设备。
如果谐波超过了限值,需要进一步诊断故障原因并采取相应的措施。
三、谐波分析的技巧1. 选择合适的谐波分析仪器:根据实际需求选择合适的谐波分析仪器,包括采样率、频率范围、精度等参数。
仪器的选择应考虑到分析任务的复杂性和精度要求。
2. 合理设置采样参数:采样率和采样时长是影响谐波分析结果的重要参数。
消除谐波的方法
![消除谐波的方法](https://img.taocdn.com/s3/m/3c8f7244571252d380eb6294dd88d0d233d43cc4.png)
消除谐波的方法
谐波是指电源中除了基波以外的频率成分,它们会对电路和设备产生负面影响,包括电路失效、设备故障、电网能效下降等。
因此,消除谐波是电力系统中非常重要的一项工作。
消除谐波的方法有很多,下面列举几种常见的方法:
1. 筛选器法:通过在电路中加入谐波滤波器,将谐波频率成分滤除,从而消除谐波。
这种方法适用于谐波频率较高、谐波电流较小的情况。
2. 降压法:将电压降低到合适的范围内,从而减小谐波电流的产生。
这种方法适用于谐波频率较低、谐波电流较大的情况。
3. 变频器法:在变频器中加入谐波滤波器,将谐波电流滤除,从而消除谐波。
这种方法适用于可控硅变频器。
4. 相位补偿法:通过调整电路中的相位关系,使谐波电流相互抵消。
这种方法适用于非线性负载较少的情况。
5. 并联传输线法:在电路中加入并联传输线,将谐波分担到不同的线路中,从而消除谐波。
这种方法适用于谐波频率较高、谐波电流较大的情况。
总之,选择合适的消除谐波的方法,可以有效地保护电路和设备,提高电网能效,为经济发展做出贡献。
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谐波治理方法
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谐波治理方法
谐波治理的方法主要有以下几种:
1. 降低谐波源的产生:这是谐波治理的主要任务。
通过合理选择电力设备,尽可能选择低谐波的设备,可以降低谐波源的产生。
此外,采用谐波滤波器、有源滤波器等谐波抑制装置,可以将谐波源产生的谐波电流减少。
2. 优化负载结构:减少非线性负载的使用,也可以减少谐波的产生。
3. 增加滤波器:在可能产生谐波的设备或系统中增加滤波器,可以有效地滤除谐波,提高电源的品质。
4. 改善供电环境:通过改善供电环境,可以降低谐波对电力系统的影响。
例如,尽可能避免在电力系统附近使用大功率的电子设备,或者对电力系统进行隔离,以减少谐波的干扰。
5. 引入无功补偿装置:无功补偿装置可以对系统进行无功补偿,提高系统的功率因数,从而降低谐波对系统的影响。
以上是谐波治理的一些方法,根据不同的应用场景和实际情况,可以采取不同的方法进行治理。
变频器的谐波及常用解决方法
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变频器的谐波及常用解决方法变频器是一种用于调节交流电源的电器设备。
它广泛应用于工业生产、电力系统、医疗设备和家居电器等领域。
然而,变频器工作时会产生谐波,给电网稳定性和设备运行带来一些问题,因此需要采取一些常用的解决方法。
首先,我们先来了解一下变频器产生的主要谐波类型。
主要谐波有三种类型:整流谐波、逆变谐波和直流谐波。
整流谐波是由于电网被电源单相或三相晶闸管整流电源所供给而产生的,逆变谐波是由于变频器输出电压采用高频脉冲宽度调制技术而产生的,直流谐波是由于变频器直流电源引起的。
这些谐波会导致电网电压畸变、电流畸变和设备损坏等问题。
针对这些问题,以下是一些常用的变频器谐波处理方法:1.加装谐波滤波器:谐波滤波器是一种能够抑制谐波电流的装置。
它按照电网谐波谐波的类型进行设计,能够有效减少谐波对电网的影响,提高电网的稳定性。
谐波滤波器通常分为有源滤波器和无源滤波器两种。
有源滤波器是通过电子元器件对谐波进行补偿和降低,而无源滤波器则是通过电感、电容和电阻等被动元件来吸收谐波。
2.采用多电平逆变器:多电平逆变器可以减少逆变输出电压的谐波含量。
它使用多个电平的开关器件来产生逆变输出电压,以减少逆变谐波的产生。
多电平逆变器可以提高变频器的输出电压质量,减少对电网和设备的影响。
3.使用变压器/电抗器:变频器前、后或中间加装变压器或电抗器可以减少电网电压和电流的谐波。
变频器输入端加装变压器可以降低电网电压的谐波含量,而变频器输出端加装电抗器可以限制谐波电流的流动。
这种方法在一些对电网稳定性要求较高的场合中比较常见。
4.优化系统设计:对变频器系统进行优化设计也是减少谐波的有效方法。
例如,减小谐波电流传输路径的电感,优化谐波电流的流动路径,减小电缆长度和截面积,优化系统的接地方式等。
这些优化措施可以减少电流流动时的电阻和电感损耗,降低谐波电流的大小。
综上所述,变频器产生的谐波问题可以通过加装谐波滤波器、使用多电平逆变器、采用变压器/电抗器以及优化系统设计等方式得到解决。
谐波的基础知识-谐波、谐波的种类及谐波频率计算
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谐波的基础知识,什么是基波、谐波、谐波的种类及谐波频率计算———谐波的基础知识,什么是基波、谐波、谐波的种类及谐波频率计算本文介绍谐波的基础知识,什么是基波、谐波、谐波的种类及谐波频率如何计算,哪些设备或电路容易产生谐波,谐波的影响是什么1 谐波的基础知识(1)什么是基波?电力网络中呈周期性变化的电压或电流的频率即为基波(又称一次波),我国电网规定频率是50 Hz,所以2 基波是50 Hz。
(2)什么是谐波?电力网络中除基波(50 Hz)外,任一周期性的电压或电流信号,其频率高于基波(50 Hz)的,称为谐波。
电网或电路中,电压产生的谐波为电压谐波;电流产生的谐波为电流谐波。
(3)谐波有几种?整数谐波:指频率为整数(跃1)倍基波频率的谐波,即2、3、4、5、6、7、8、9、10 等次谐波。
偶次谐波:指频率为圆、源、6、8、10 等偶数倍基波频率的谐波。
奇次谐波:指频率为3、5、7、9、11 等奇数倍基波频率的谐波。
正序谐波:谐波次数为3k+1(k 为正整数)即4、7、10等次谐波。
负序谐波:谐波次数为3k-1(k 为正整数)即2、5、8等次谐波。
零序谐波:指频率为3的整数倍基波频率的谐波,例如3、6、9、12、15 次谐次。
高频谐波:指频率为圆耀怨kHz的谐波。
(4)谐波频率如何计算?谐波频率越谐波次数伊基波频率例:缘次谐波频率为缘伊缘园Hz越圆缘园Hz,苑次谐波频率为7伊50 Hz越猿3 缘园Hz等。
(5)哪些设备或电路容易产生谐波?1)非线性负载,例二极管整流电路(AC/DC)。
2)三相电压或电流不对称性负载。
3)逆变电路(DC/AC)。
4)UPS 电源(PC 机用),EPS 电源(大功率动力用),即不间断电源。
5)晶闸管调压装置或调速电路。
6)电镀设备。
7)电弧炉、矿热炉、锰矿炉、磷矿炉、电石炉、硅铁炉。
8)电解槽。
9)电焊机(弧焊、缝焊、点焊、碰焊、对焊)。
10)电池充电机。
11)变频器(低压或高压变频器)。
谐波基础知识
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谐波基础知识谐波是一个数学或物理学概念,是指周期函数或周期性的波形中能用常数、与原函数的最小正周期相同的正弦函数和余弦函数的线性组合表达的部分。
以下是由店铺整理关于谐波知识的内容,希望大家喜欢!谐波的定义谐波(harmonic wave),从严格的意义来讲,谐波是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量,一般是指对周期性的非正弦电量进行傅里叶级数分解,其余大于基波频率的电流产生的电量。
从广义上讲,由于交流电网有效分量为工频单一频率,因此任何与工频频率不同的成分都可以称之为谐波,这时“谐波”这个词的意义已经变得与原意有些不符。
正是因为广义的谐波概念,才有了“分数谐波”、“间谐波”、“次谐波”等等说法。
谐波产生的原因主要有:由于正弦电压加压于非线性负载,基波电流发生畸变产生谐波。
主要非线性负载有UPS、开关电源、整流器、变频器、逆变器等。
泛音是物理学上的谐波,但次数的定义稍许有些不同,基波频率2倍的音频称之为一次泛音,基波频率3倍的音频称之为二次泛音,以此类推。
谐波产生的原因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(如:电阻)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。
用傅立叶分析原理,能够把非正弦曲线信号分解成基本部分和它的倍数。
在电力系统中,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,即电路中有谐波产生。
由于半导体晶闸管的开关操作和二极管、半导体晶闸管的非线性特性,电力系统的某些设备如功率转换器会呈现比较大的背离正弦曲线波形。
谐波电流的产生是与功率转换器的脉冲数相关的。
6脉冲设备仅有5、7、11、13、17、19 …。
n倍于电网频率。
功率变换器的脉冲数越高,最低次的谐波分量的频率的次数就越高。
其他功率消耗装置,例如荧光灯的电子控制调节器产生大强度的3 次谐波( 150 赫兹)。
在供电网络阻抗( 电阻) 下这样的非正弦曲线电流导致一个非正弦曲线的电压降。
FFT谐波分析
![FFT谐波分析](https://img.taocdn.com/s3/m/23749ebd710abb68a98271fe910ef12d2af9a9e9.png)
FFT谐波分析FFT是一种常用的信号处理技术,用于对周期信号进行频谱分析。
谐波分析是对周期信号进行频谱分析的一种特殊形式,主要用于分析周期信号的谐波成分。
在下面的文章中,我将详细介绍FFT谐波分析的基本原理和应用。
首先,让我们从基本的FFT原理开始。
FFT代表快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform),是一种高效的算法,用于将时域信号转换为频域信号。
它基于傅里叶变换(Fourier Transform)原理,通过将信号分解为不同频率的正弦和余弦波来分析信号的频谱特性。
FFT算法通过将输入信号分成若干个较小的频域块,然后对每个频域块进行离散傅里叶变换(DFT),最后将这些频域块的结果进行合并,得到完整的频谱信息。
FFT算法的关键是将信号分割成长度为2的幂次的子块,以提高计算效率。
在FFT分析中,当我们有一个周期信号时,我们可以通过观察频谱图来确定信号的谐波成分。
谐波是指具有整数倍频率关系的信号成分,在信号的频谱图中表现为峰值。
对于一个简单的正弦信号,我们可以通过FFT分析得到它的频谱信息。
首先,我们需要将正弦信号进行采样,获得离散的时域信号。
然后,应用FFT算法将时域信号转换为频域信号。
最后,我们可以绘制频谱图,观察信号在不同频率上的能量分布。
谐波分析的应用非常广泛。
一方面,它可以用于分析和识别周期信号的成分,比如音频信号的频谱分析、电力电网中的电力质量分析等。
另一方面,谐波分析还可以用于故障诊断和故障监测,比如在电力系统中检测和分析谐波扰动引起的问题。
在电力系统中,谐波分析可以用于确定负载中的谐波成分并评估其对电网的影响。
谐波成分可能由非线性负载设备(如电子设备、灯泡等)引起,这些设备在电网上引入了谐波电流。
这些谐波电流可以导致电网的电压失真,从而影响其他敏感负载的正常运行。
通过谐波分析,我们可以确定谐波成分的频率、振幅和相位,进而评估其对电网的影响,并采取适当的补救措施。
此外,谐波分析还在音频处理、振动分析、图像处理等领域有广泛的应用。
谐波处理基本入门
![谐波处理基本入门](https://img.taocdn.com/s3/m/865f737f4693daef5ff73d84.png)
供电系统中的谐波治理及无功补偿(上海以华电气技术有限公司)1 谐波对周期性非正弦电量进行傅立叶级数分解,除了得到与电网基波频率相同的分量,还得到一系列大于电网基波频率的分量,这部分电量被称为谐波。
谐波频率与基波频率的比值(n=fn/f1)称为谐波次数。
谐波实际上是一种干扰量,使电网受到“污染”。
其频率范围一般为2≤n≤40。
2 谐波源向公用电网注入谐波电流或在公用电网上产生谐波电压的电气设备称为谐波源。
具有非线性特性的电气设备是主要的谐波源,针对天津港这一特定供电环境而言,经天津电科院测试,主要的谐波源是采用交-直-交及变频调速的码头机械,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。
各种晶闸管电路产生的谐波次数与其电路形式有关,称为该电路的特征谐波。
除特征谐波外,在三相电压不平衡,触发脉冲不对称或非稳定工作状态下,上述电路还会产生非特征谐波。
进行谐波分析和计算最有意义的是特征谐波,如5,7,11,13次等。
当电网接有多个谐波源时,由于各谐波源的同次谐波电流分量的相位不同,其和将小于各分量的算术和。
变压器激磁电流中含有3,5,7等各次谐波分量。
由于变压器的原副边绕组中总有一组为角形接法,为3次谐波提供了通路,故3次谐波电流不流入电网。
但当各相激磁电流不平衡时,可使3次谐波的残余分量(最多可达20%)进入电网。
3 谐波传输对于多电压等级的电网,其谐波的特点是谐波电流由低压侧流向高压侧,其大小基本上与高压侧参数无关,可视为恒流源。
谐波电压由高压侧传输到低压侧,可视为恒压源。
在进行谐波分析时,就是根据这个原则构造电网的谐波等效电路。
3.1 电网元件的频率特性在谐波频率范围内,由于涡流和漏磁场作用,电网元件的谐波参数要考虑长线效应,即变压器和导线的等效电阻R随频率的上升而增加,等效电感L随频率的上升而降低。
电力谐波治理的基本方法
![电力谐波治理的基本方法](https://img.taocdn.com/s3/m/1895457926284b73f242336c1eb91a37f1113291.png)
电力谐波治理的基本方法目前谐波治理的基本方法有以下三种,在治理过程中又可以采用变电所集中治理和非线性用电设备处分散治理两种方法。
按谁污染谁治理的原则,应该在非线性用电设备处分散治理。
但对于电脑,彩电,节能灯等民用设备,则只能开展集中治理。
1、减少非线性用电设备与电源间的电气距离。
也就是减少系统阻抗,换句话说就是提高供电电压等级。
例如,在***电业局的遂昌钢厂就取得了不错效果,该钢厂原是用35kV供电,由两个110kV变电所各架设一回35kV专线供电,而它的主要用电设备是电弧炉,虽然开展了五次、七次谐波治理,但在110kV的35kV母线上测得谐波分量仍接近或稍超国家标准。
但在***局在遂昌新建了一个220kV变电所而且离该钢厂仅4km左右,用5回35kV专线供电,使35kV母线的谐波分量控制在国家标准以内,此外该厂还使用了较大容量的同步发电机,使这些非线性负荷的电气距离大大下降,使该厂生产的谐波对电网的危害性下降,这种方法投资是最大的,往往需要和电网发展规划相协调。
2、谐波的隔离。
非线性用电设备产生的谐波,它不仅直接影响到本级电网,而且经过变压器后,还会影响到上几级电网。
如何把这些非线性用电设备产生的谐波不影响或少影响其他几级电网,这也是谐波治理的一个基本方法。
这一方法在电网中广泛采用,发电机发出的电能经过Y/△、Y0/△、Y0/Y等接线组别的变压器,把发电机产生的三次、九次等零序分量的谐波与上级电网隔离开来,因此在110kV以上高压电网上,三、九次谐波分量很小,几乎是零。
而10kV 由于大多数配变为Y/Y0接线,35kV也有少量Y/Y0接线的直配变,因此在10kV和35kV系统中三、九次谐波分量会比高压电网大。
为了减少低压对10kV电网的影响,我局现在10kV配电系统中推广使用了D,yn11接线组别的配电变压器,有效的减少了三、九次谐波的影响。
3、安装滤波器。
目前对变电所侧和用户侧谐波治理的方法,多采用安装滤波器来减少谐波分量。
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供电系统中的谐波治理及无功补偿(上海以华电气技术有限公司)1 谐波对周期性非正弦电量进行傅立叶级数分解,除了得到与电网基波频率相同的分量,还得到一系列大于电网基波频率的分量,这部分电量被称为谐波。
谐波频率与基波频率的比值(n=fn/f1)称为谐波次数。
谐波实际上是一种干扰量,使电网受到“污染”。
其频率范围一般为2≤n≤40。
2 谐波源向公用电网注入谐波电流或在公用电网上产生谐波电压的电气设备称为谐波源。
具有非线性特性的电气设备是主要的谐波源,针对天津港这一特定供电环境而言,经天津电科院测试,主要的谐波源是采用交-直-交及变频调速的码头机械,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。
各种晶闸管电路产生的谐波次数与其电路形式有关,称为该电路的特征谐波。
除特征谐波外,在三相电压不平衡,触发脉冲不对称或非稳定工作状态下,上述电路还会产生非特征谐波。
进行谐波分析和计算最有意义的是特征谐波,如5,7,11,13次等。
当电网接有多个谐波源时,由于各谐波源的同次谐波电流分量的相位不同,其和将小于各分量的算术和。
变压器激磁电流中含有3,5,7等各次谐波分量。
由于变压器的原副边绕组中总有一组为角形接法,为3次谐波提供了通路,故3次谐波电流不流入电网。
但当各相激磁电流不平衡时,可使3次谐波的残余分量(最多可达20%)进入电网。
3 谐波传输对于多电压等级的电网,其谐波的特点是谐波电流由低压侧流向高压侧,其大小基本上与高压侧参数无关,可视为恒流源。
谐波电压由高压侧传输到低压侧,可视为恒压源。
在进行谐波分析时,就是根据这个原则构造电网的谐波等效电路。
3.1 电网元件的频率特性在谐波频率范围内,由于涡流和漏磁场作用,电网元件的谐波参数要考虑长线效应,即变压器和导线的等效电阻R随频率的上升而增加,等效电感L随频率的上升而降低。
电缆、导线和电容器的电容C基本不随频率变化而保持恒定。
负载阻抗与频率的关系依负载的不同而异。
3.2 电网等效电路电网可以由电网各元件的谐波参数Rn、In和Cn组成等效网络。
三相对称电网的等效电路图通常采用单相表示。
根据等效电路计算各频率下的节点导纳矩阵Yn,求出阻抗Zn,计算谐波电压Un=ZnIn。
4 谐波限值为使电网谐波电压保持在允许值以下,必须限制谐波源注入电网的谐波电流量。
大多数工业发达国家相继制定了电网谐波管理的标准或规定。
谐波管理标准的制定是基于电磁相容性的原则,即在一个共同的电磁环境中,电气设备既能正常工作,又不得过量地干扰这个环境。
我国已于1993年颁布了限制电力系统谐波的国家标准《电能质量:公用电网谐波》(GB/T14549-93),规定了公用电网谐波电压限值和用户向公用电网注入谐波电流的允许值。
5 谐波危险谐波增加电气设备的热损耗,干扰其功能甚至引发故障。
另外谐波可对信息系统产生频率耦合干扰。
5.1 电动机谐波电压在电动机短路阻抗上产生的谐波电流和电动机负序基波电流I一起使设备产生附加热损耗,并且在电动机起动时容易发展成干扰力矩。
谐波电流和负序基波电流有效值之和一般不得大于电动机额定电流Ie的5%~10%。
5.2 电容器谐波可使电容器过流发热。
有关规程规定电容器长期工作电流不得超过1.3倍额定电流(Ic=CUn)。
位于谐波源附近的电容器或者滤波电容器通常按较高的电流有效值特殊制造。
5.3 电子装臵谐波电压可使晶闸管触发装臵发生触发错误,甚至导致设备故障。
谐波也会对电网音频控制系统和计算机产生不良影响。
5.4 通讯系统在2.5kHz以下导线间电感电容耦合作用随频率呈近似线性上升,特别是较高次谐波会对通讯及信息处理设备产生干扰。
6 谐波抑制将三相桥式电路的脉动数从6提高到12,可消除5次、7次谐波。
将多个谐波源接于同一段母线,利用谐波的相互补偿作用也可降低电网谐波含量。
当谐波量超出规程允许值或者电网在谐波范围内有谐振时,通常设臵单调谐滤波器吸收特征谐波。
对于13次及以上的谐波,可设臵一个高通滤波器。
滤波回路也会吸收电网原有谐波并可能导致过负荷。
一般通过调整失谐率,降低品质因数或者通过附加电子装臵控制电流值来避免过负荷。
电容器可通过串联电抗器形成谐波阻塞回路,以防止电容器谐波过负荷。
一般将串联谐振频率定在250Hz 以下。
7 电网中含有谐波情况下的无功补偿7.1 对原有变流器负荷的补偿当电网接有谐波源负载(例如变流器等)时,不能将补偿电容器直接接于电网,因为电容器与电网阻抗形成并联谐振回路,在对谐振频率进行估算时,可以根据电网短路功率Sk"和电容器基波补偿容量Qc1计算Vr=F(Qcl/Sk")。
在5次谐波频率下电网具有谐振,并联阻抗Xp大大升高,由谐波源发出的5次谐波电流流入谐振回路后,会产生很高的谐波电压,谐波电压叠加在基波电压上,导致电压波形发生畸变。
在电网和电容器之间流动的平衡电流可达谐波源发出的电流的数倍,即谐波放大,此时变压器和电容器承受大于正常情况的负荷,特别是电容器,长期运行于过负荷状态,加速绝缘老化,甚至击穿爆炸。
可以根据电网阻抗和电容器容抗预先计算出并联谐振频率,调整电容器容量配臵,使并联谐振频率与特征谐波频率保持一定的距离,避免谐波放大。
但是实际的电网阻抗不为常数,而时常处于不断变化之中,很难完全避开谐振,特别当电容器分组调节运行时,情况更为复杂。
当需要对接有谐波源设备的电网进行补偿时,必须采取技术措施,将并联谐振点移到安全位臵,而实践证明最可靠的方法就是在电容器回路中串联电抗器。
7.2 电容器回路串电抗电容器串电抗后形成一个串联谐振回路,在谐振频率下呈现出很低的阻抗(理论上为0)。
如果串联谐振频率与电网特征谐波频率一致,则成为纯滤波回路。
如果只吸收少量谐波,则称为失谐滤波回路。
失谐波回路的主要用途是防止谐波放大,滤波效果不大,回路串联谐振频率通常低于电网的最低次特征谐波频率,即设定为基波频率的3.8~4.2倍。
工程计算公式为:电抗器电抗XL=电容器容抗Xc的百分比(X%)或者:电抗器功率QL=电容器基波容量QC的百分比(X%)电抗器电抗或容量一般为电容器容抗或容量的6%~7%。
在选择X=6%时,谐振次数为V=4.08。
失谐滤波回路只吸收少量5次及以上的谐波,谐波源产生的谐波的大部分流入电网,电容器容量根据预计达到的功率因数值确定。
纯滤波回路的主要用途是吸收谐波,同时补偿基波无功功率。
在串联谐振状态下,滤波回路的合成阻抗Xs接近于0,因此可对相关谐波形成“短路”。
在谐振频率以下滤波回路呈容性,因此能够输出容性基波无功功率以补偿感性无功功率。
在谐振频率以上滤波回路呈感性。
由于滤波回路在谐振点以下呈容性,所以在其特征频率以下又与电网电感形成并联谐振回路。
如果在这个频率范围内没有特征谐波,则并联谐振对电网不会产生危害。
设计滤波回路时,应从最低次谐波开始,例如对于6脉动桥式变流器的谐波,应从5次谐波开始设臵滤波回路。
多个滤波回路的并联谐振频率。
当电容器采用△形接线,则滤波回路的谐振频率一般设定为特征谐波频率的96%~98%,以便平衡电网的频率波动和环境温度变化引起的电容量的改变,滤波回路除了输出基波无功功率外,还要承受谐波负荷,多个不同谐振频率的滤波器在两个过0点间会出现一个并联谐振点。
7.3 滤波回路的无功功率调节由于滤波回路的主要任务是吸收电网谐波,所以限制了对基波无功功率进行调节的灵活性,只能对各个回路进行投切,投入的顺序为从低次到高次,切除的顺序为从高次到低次。
对于容量较大的补偿滤波装臵,可以采取纯滤波回路和失谐滤波回路结合的方法,即纯滤波回路固定运行,补偿基本负荷,失谐滤波回路作为调节运行。
对于低压谐波装臵,也可以采取多个同次滤波回路并联的方法,但需注意以下两点:a)失谐滤波回路可以并联运行,用于对滤波效果没有严格要求的场所。
b)同次调谐滤波回路并联运行会出现问题。
在谐振频率下回路阻抗理论上为0,但实际上电流不可能在2个支路间平均分配,其主要原因:——由于元件制作误差、环境温度变化、电容器老化和元件容丝的动作等因素影响,导致各支路阻抗不为0,并且互有差异。
——电感和电容的调谐精度的限制。
不可能将两个支路的参数调得完全一样。
如果两个同次滤波回路中的一个在特征谐波频率下呈感性,另一个呈容性,则会产生并联谐振,使谐波放大。
如果经过经济技术比较需要采用并联方式,可以将两个支路均调为在特征谐波频率下呈感性,即ωr<v³ωl,各支路电阻接近,可以较好解决电流分配问题,但是滤波效果要降低。
如果既要吸收谐波,又要保持调节的灵活性,可以采用并联支路的方式,即若干个同次滤波回路同时接入电网,各支路的电容同时并联,形成一个总的滤波回路,调节时可以投切其中的一个或多个并联支路。
这种方式不会出现支路间的并联谐振,同时提高了滤波效果。
除了对电容器分组调节以外,对于负载波动频繁的场合,采用动态补偿及滤波装臵是最佳的解决方案。
7.4 滤波回路的选择选择滤波回路有以下两个原则:a)主要用于吸收谐波,降低电网电压畸变,基波无功补偿居次要位臵。
b)提高电网功率因数,同时吸收谐波,电容器容量按无功补偿的要求配臵。
7.5 滤波回路的效应在谐振频率下滤波回路仍然具有电阻,因此会产生损耗。
图6原理图中忽略了所有其他负载,包括电缆电容,但并不影响计算准确度。
电容器容量越小,谐振曲线越陡,一旦失谐,会有大量谐波电流进入电网。
电容器容量越大,滤波效果也越好。
品质因数改变时谐振曲线只在特征谐波附近变化,在滤波器调谐频率与谐波频率相等或相近的情况下,品质因数越高,滤波效果越好。
考虑到电容器和电抗器制造技术和费用等条件,品质因数一般在30~80之间。
谐波分流特性只适用于谐波源和滤波器稳定状态,在谐波源(例如可逆轧机传动)动态变化过程中,谐波电流的每次改变均会引起滤波器震荡,滤波器回路电阻越大(品质因数越小),则震荡时间越短,但滤波效果要降低。
对于频繁变化的谐波源负载,在过渡过程期间,电网要承受较大的谐波电流。
7.6 电网分析与计算设计补偿装臵和滤波回路时,除了计算选择元器件参数外,对于特定的供电系统还需要进行具体电网分析,模拟出设备投入后预期的效果。
如何选择低压无功功率补偿装置无功功率补偿装臵在电子供电系统中所承担的作用是提高电网的功率因数,降低供电变压器及输送线路的损耗,提高供电效率,改善供电环境。
所以无功功率补偿装臵在电力供电系统中处在一个不可缺少的非常重要的位臵。
合理的选择补偿装臵,可以做到最大限度的减少网络的损耗,使电网质量提高。
反之,如选择或使用不当,可能造成供电系统,电压波动,谐波增大等诸多因素。
一、按投切方式分类:1. 延时投切方式延时投切方式即人们熟称的"静态"补偿方式。