变频器高次谐波干扰的五大危害
电力系统中高次谐波的危害及抑制措施
电力系统中高次谐波的危害及抑制措施
摘要:电力谐波严重地污染电网,威胁着电力系统电气设备的安全。本文着重介绍了电力系统中高次谐波的危害,并提出了消除或降低电网中的高次谐波和抑制谐波的多种方法。
关键词:高次谐波危害负荷波形畸变
随着电力电子技术的飞速发展,各种新型用电设备越来越多地问世和使用,高次谐波的影响越来越严重。以前,电力系统考核电能质量的主要指标是电压的幅值和频率,现在世界各国都把电网电压正谐率极限值作为电能质量考核指标之一,正确认识谐波已成为电力工作者的重要任务之一。因此,研究和分析谐波产生的原因、危害和抑制谐波的措施具有重要的实际意义。
1、高次谐波的危害
电网中高次谐波。将消耗电力系统中的无功功率,并导致电网电压下降、波动和畸变,大大增加了输电线路的损耗,影响电力系统中的继电保护和自动控制装置的可靠运行。
高次谐波的危害是多方面的,其主要的危害是:
1.1对电气设备绝缘的破坏
由于高次谐波的产生,使得诸如电动机、变压器等电气设备的有效电阻会因趋肤效应而增大,致使附加损耗增大,温升超过正常值,加速绝缘老化,严重影响电气设备的使用寿命。
1.2使电容器过负荷和过电流
电力电容器对高次谐波电压的反应比较灵敏,在某些频率下会产生谐振,无论发生串联谐振还是并联谐振,电容器都将流过较大的谐波电流。同时,电容器的容抗XC=1/2Hfc,与频率成反比。谐波次数越高,容抗越小,因此,高次谐波将使电容器成倍地过负荷、过电流,声音异常,甚至鼓胀或爆炸,严重地损坏电容器。
1.3产生脉动转矩
定子旋转磁场与转子不相对应的谐波电流相互作用产生脉动转矩。使电动机的转动发生一系列跳动和步进现象。
高次谐波-百度百科
高次谐波(high order harmonic component)
对于任意一复合周期振动函数Y(T)按傅氏级数分解表示为:第一项称均值或直流分量,第二项为基波或基本振动,第三项称二次谐波,依次类推或把二次谐波以后的统称为高次谐波。
危害
与一般无线电电磁干扰一样,变频器产生的高次谐波通过传导、电磁辐射和感应耦合三种方式对电源及邻近用电设备产生谐波污染。传导是指高次谐波按着各自的阻抗分流到电源系统和并联的负载,对并联的电气设备产生干扰,感应耦合是指在传导的过程中,与变频器输出线平行敷设的导线又会产生电磁耦合形成感应干扰,电磁辐射是指变频器输出端的高次谐波还会产生辐射作用,对邻近的无线电及电子设备产生干扰。
高次谐波的危害具体表现在以下几个方面:
①变压器
电流和电压谐波将增加变压器铜损和铁损,结果使变压器温度上升,影响绝缘能力,造成容量裕度减小。谐波还能产生共振及噪声。
②感应电动机
电流和电压谐波同样使电动机铜损和铁损增加,温度升。同时谐波电流会改变电磁转距,产生振动力矩,使电动机发生周期性转速变动,影响输出效率,并发出噪声。
③电力电容器
当高次谐波产生时,由于频率增大,电容器阻抗瞬间减小,涌人大量电流,因而导致过热、甚至损坏电容器,还有可能发生共振,产生振动和噪声。
④开关设备
由于谐波电流使开关设备在起动瞬间产生很高的电流变化率,使暂态恢复峰值电压增大,破坏绝缘,还会引起开关跳脱、引起误动作。
⑤保护电器
电流中含有的谐波会产生额外转距,改变电器动作特性,引起误动作,甚至改变其操作特性,或烧毁线圈。
浅谈变频器高次谐波的危害及抑制措施
浅谈变频器高次谐波的危害及抑制措施
变频器高次谐波对电力系统的危害体现在以下几个方面:
1. 电力系统的谐波污染:变频器高次谐波会导致电力系统中谐波电压和谐波电流的
增加,从而引起谐波污染。谐波污染会导致电力设备的运行不稳定,降低电力系统的安全
可靠性和供电质量。
2. 会对电力设备造成损害:变频器高次谐波会使电力设备内部发生谐波电流流动,
引起设备内部的电压和电流过大,从而加速设备的老化和损坏,缩短设备的使用寿命。
3. 产生不正常的感应和电磁干扰:变频器高次谐波还会引起感应和电磁干扰,对周
围的设备和系统产生不正常的影响,影响设备的正常运行。
1. 采用谐波滤波器:谐波滤波器是一种专门用于抑制高次谐波的设备,能够降低变
频器高次谐波的电压和电流,减少谐波对电力系统和设备的危害。
2. 安装隔离变压器:在使用变频器的设备中,可以安装隔离变压器来隔离变频器的
高次谐波,降低谐波对系统和设备的危害。
3. 提高设备的设计和制造质量:在变频器的设计和制造中,采用合适的材料和工艺,提高系统的抗电磁干扰能力,降低变频器对电力系统的谐波污染。
4. 优化电力系统的设计和运行:在电力系统的设计和运行过程中,合理安排设备的
位置和连接方式,避免谐波的传导和聚集,降低谐波对系统的影响。
除了以上措施,还可以根据实际情况采取其他一些办法,比如改进变频器的控制算法,减少谐波输出;优化电容器的设计和选择,提高电容器的负载适应能力等等。
变频器高次谐波对电力系统和设备会产生很多危害,包括谐波污染、设备损坏和电磁
干扰等。为了减少这些危害,我们可以采取一些抑制措施,如安装谐波滤波器、隔离变压
高压变频器谐波的影响及处理
高压变频器谐波的影响及处理
发布时间:2021-07-05T11:02:37.533Z 来源:《基层建设》2021年第10期作者:陈思
[导读] 摘要:分析了火电厂中高压变频器谐波产生的原因,并介绍谐波的危害,提出处理方法,将变频器产生的谐波控制在最小范围内,可以有效的提高电源质量。
大唐长春第二热电有限责任公司吉林长春 130031
摘要:分析了火电厂中高压变频器谐波产生的原因,并介绍谐波的危害,提出处理方法,将变频器产生的谐波控制在最小范围内,可以有效的提高电源质量。
关键词:变频器;谐波;危害;措施
变频器是火力发电厂中广泛应用的调速设备,采用变频器驱动的电动机系统因其节能效果明显,调节方便等优点而被越来越多的应用。
由于变频器逆变电路的开关特性,对其供电电源形成了一个典型的非线性负载,变频器在现场通常与其它设备同时运行,例如计算机和传感器,这些设备常常安装得很近,这样可能会造成相互影响。因此,变频器的非线性,冲击性用电的工作方式,带来的干扰问题亦倍受关注。对于一台变频器来讲,它的输入端和输出端都会产生高次谐波,输入端的谐波会通过输入电源线对公用电网产生影响。以变频器为代表的电力电子装置是公用电网中最主要的谐波源之一,其对电力系统中电能质量有着重要的影响。
1 变频器谐波的产生
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倍数,根据法国数学家傅立叶分析原理证明,任何重复的波形都可以分解为含有基波频率和一系列为基波倍数的谐波的正弦波分量。谐波是正弦波,每个谐波都具有不同的频率、幅度与相角。谐波可以区分为偶次与奇次性。在平衡的三相系统中,由于对称关系,偶次谐波已经被消除了,只有奇次谐波存在,奇次谐波引起的危害比偶次谐波更多更大。
变频器干扰的危害及解决措施
变频器干扰的危害及解决措施
作者:蔡锦文
来源:《职业·中旬》2010年第02期
变频器是工业调速传动领域中应用较为广泛的设备。变频器逆变电路的开关特性,对其供电电源形成了一个典型的非线性负载。变频器在现场通常与其他设备同时运行,如计算机和传感器,这些设备常常安装得很近,可能会造成相互影响。变频器中的逆变部分通过高速半导体开关来产生一定宽度和极性的SPWM控制信号,这种具有陡变沿的脉冲信号会产生很强的电磁干扰,尤其是输出电流,它们将以各种方式把自已的能量传播出去,形成干扰信号,因此,以变频器为代表的电力电子装置是公用电网中的干扰源之一,电力电子装置所产生的干扰污染已成为电力电子技术自身发展的重大障碍。
一、相关概念
1. 外界对变频器的干扰
外界对变频器的干扰主要来自于电源进线。当电源侧的补偿电容投入网络时,在暂态过程中,电源电压将出现很高的峰值,如图1所示,其结果可能使二极管承受过高的反向电压而损坏。
当网络内有容量较大的晶闸管换相设备时,由于晶闸管是在半个周期的部分时间内导通,在其导通时,容易使网络电压出现凹口,非但“污染”了电网,还使整流二极管有可能因出现较大的反向回复电压而受到损坏。
2. 逆变器对外产生的干扰
逆变器对外产生的干扰危害,主要有以下几种:一般是通过电磁波的方式向空中辐射;通过线间电感向周围线路产生电磁感应;通过线间电容向周围线路及器件产生静电感应;通过电源网络向电网传播。
当变频调速系统的容量足够大时,所产生的高频信号足以对周围各种电子设备的工作形成干扰,其后果是影响无线电设备的正常接收和影响周围机器设备的正常工作。
变频器谐波危害
变频器谐波危害
在工业生产中使用变频器要比传统机械调速有诸多的优点,但也有明显的缺点。因为广泛的使用变频器,因变频器逆变电路开关的因素下,会对供电线路造成一个典型非线性负载,从而对供电系统里的电能质量存在着重要影响。就像手机来电时离电视很近就会对电视造成影响。
法国的数学家傅立叶就分析证明了谐波频率是基波频率整倍数关系,率整倍数,法国数学家傅立叶(M.Fourier)分析原理证明,任何重复波形都可以分解为含有基波频率和一系列为基波倍数谐波正弦波分量。谐波是正弦波,每个谐波都具有不同频率、幅度与相角。谐波可以区分为偶次与奇次性。平衡三相系统中,对称关系,偶次谐波已经被消,奇次谐波存,奇次谐波引起危害比偶次谐波更多更大。
谐波危害主要表现以下几个方面
1、对供电和用电设备增加额外的损耗,会致使设备温度过高,而造成设备的损坏,降低设备使用年限增加生产成本。
2、影响继电保护和自动装置的可靠性,以电磁类的继电器或自动装置,电力谐波会造成继电器和自动装置的误动或拒动,失去选择性降低可靠性,引发安全事故。
3、干扰通讯系统工作,当较大奇次低频谐波耦合时,会对邻近的通讯线路产生干扰,影响通话质量,严重时会威胁通讯设备和人员安全。
变频器谐波的危害及解决方法探讨
分成 N个 彼 此 相 连 的 脉 冲 所 组 成 的 波形 。这 些 脉 宽 相等 ,但 幅值 不 等 , 脉 冲顶 部 不是 水平 直 , 且
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收 稿 F期 :0 6一l 0 。 1 20 1 8 第 一 作 者 简 介 : 鸿 , , 9 5年 1 张 男 i6 2月 生 , 程 师 。 毕业 于 工 上海化学_ 学校电气专业 , T业 现上 海 高桥 石 化 工 程 建 设 公 司二 分
公 司电 气 运 保 部 丁 作 。
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第 2 卷 第 6期 1
张
鸿 等 . 频 器 谐 波 的 危 害 及 解 决 方 法 探 讨 变
刍议变频器谐波干扰的形成及对策
外界对变频器产生的干扰 : 在交流 电网中, 由于
( 2 ) 变频器 当变频器输入 电压 发生畸变 , 输入
许多非线性负载的电气设备的投入运行 , 其 电压、 电 流波形实际上 已经是在不 同程度有所畸变的非正弦 波 。畸变的非正弦波通常是周期性 电气分量 , 依据
电流峰值增大, 就使得变频器整流二极管及 电解 电 容负担加重 , 容易产生过电压或者过 电流 , 导致变频 器的运行不正常。 由于变频器属 于电力 电子装 置,
系统 中的其他设备 的干扰信号。 1 . 3 高次 谐 波干扰 的危 害 【 2 高次谐波干扰的危害谐波电流和谐波电压的产
器件 、 计算机芯片、 数字电路等均易受外界的电磁干 扰( E M I ) , 因此 , 变频器投人 电网后 , 相应 的抗干扰 设计技术 ( 即电磁兼容性 E M C ) 也 已经变得越来越
2 0 1 3年 2月
贵 州 化
工
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第3 8卷第 1期
G u i z h o u C h e m i c a l I n d u s t r y
刍 议变频器谐波干扰 的形成及对 策
王 智
( 贵州久联集团九八五五生产分公 司 , 贵州 贵 阳 5 5 0 0 2 5 )
摘 要: 主要介绍了变频器谐波干扰形成的机理、 干扰传播的途径, 初步讨论了谐干扰的危害, 在此基础上提 出了谐波抑制和治理的有效措施。随着我国经济的发展和科技的进步, 对变频器的使用越来越广泛, 因此重视变
变频器谐波
危害
通常来讲,变频器谐波对容量相对较大的电力系统影响不很明显;而对容量小的电力系统,变频器谐波产生 的干扰就不可忽视,它对公用电是一种污染。
变频器谐波污染对电力系统的危害是严重的,主要有以下几个方面:
4.1、变频器谐波降低电力设备使用寿命
如变频器电流谐波将会使变压器的铜损增加。变频器电压谐波将增加铁损,使其温度上升,影响绝缘能力, 并造成容量裕度减小。同时变频器谐波也可能引起变压器绕组及线间电容之间的共振。
定义
变频器基波与谐波波形图通过傅立叶级数对谐波的分析表明,任何周期性变化的波形都可以分解为含有基波 频率和一系列为基波整数倍数的谐波的正弦波分量。
变频器谐波是一个周期量的正弦波分量,其频率为基波频率的整数倍,变频器谐波的幅值大小和谐波相对于 基波的相位关系都是影响这个周期量的重要因素。通俗地说,基波频率是50HZ,那么谐波就是频率为Fra Baidu bibliotek00HZ、 150HZ、200HZ...N50HZ的正弦波。
产生机理
实际上不限于变频器,晶闸管供电的直流电动机、无换向器电动机等凡是在电源侧有整流回路的,都将产生 因其非线性引起的高次谐波。
2.1、变频器输入端谐波产生机理
变频器的主电路一般为交一直一交组成,外部输入380V/50Hz的工频电源经三相桥路不可控整流成直流电压, 经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电压。在整流回路中,输入电流的波形为不规则的矩 形波,波形按傅立叶级数分解为基波和各次谐波,谐波次数通常为6n±1次高次谐波,其中的高次谐波将干扰输 入供电系统。如果电源侧电抗充分小、换流重叠角"可以忽略,那么n次高次谐波为基波电流的1/n。
变频器产生谐波的危害及解决方法
变频器产生谐波的危害及解决方法
摘要:在交流变频调速方式中,变频器作为一种频率可变的交流电动机驱动器,因其节能效果明显、精度高、运行可靠、维护简单等优点,已经广泛应用于
电力、机械、工业、生活等各个领域中。但变频器主要组成器件是电力电子元件,具有非线性特性及其冲击性用电工作方式,会产生大量谐波,严重干扰电力系统,所以变频器谐波问题日益引起人们的关注。
关键词:变频器;谐波;危害
变频器控制的系统具备精度高,运行可靠、调节方便、维护简单、网络化等
优点,使得变频器在交流调速领域中得到了很大的发展,已经广泛应用于电力、
工业、生活等各个领域。但变频器的高频基波,高次谐波对电网和其他设备带来
的干扰问题亦倍受关注。
一、变频器谐波产生的原因
谐波产生的根本原因是由于变频器本身的高频基波所产生。将直流电通过斩
波的方式得到一组脉冲宽度和频率可调的方波脉冲串。脉冲串的功率包络线近视
于正弦波的波形,而基波的实质还是方波脉冲。而方波是由无限次奇次谐波组成的。谐波是正弦波,谐波频率是基波频率的奇数倍。影响最严重的是3次5次7
次9次谐波。
从结构组成上变频器可分为直接变频和间接变频两大类。目前应用较多的还
是间接变频器。间接变频器主电路为交-直-交结构,经三相桥式不可控整流成直
流电压,经滤波电容滤波及大功率晶体管开关元件逆变为频率可调的交流信号。
变频器就是利用这一原理将50Hz的工频交流电通过整流和逆变转换为频率可调
的交流电源。变频器输入部分为整流电路,输出部分为逆变电路,这些都是由电
力电子非线性元件组成的,这些电力电子装置成为变频器最主要的谐波源。因此
变频器高次谐波抑制措施
变频器高次谐波抑制措施
前言
变频器是现代工业中普遍应用的电力调节和转换设备,尤其是在运动控制领域。然而,使用变频器会导致高次谐波的产生,这些谐波将对设备、电网和其他设备造成负面影响,应该引起足够的重视。因此,本文将讨论变频器高次谐波的产生及其对设备和系统的影响,并介绍抑制高次谐波的措施。
变频器高次谐波的产生
变频器将交流电源转换成可调节的直流电源,然后通过逆变器将直流电源转换
为可调节的交流电源。然而,在逆变器输出的脉冲宽度调制 (PWM) 信号中,会产
生频率高于基波频率的谐波。这些谐波对设备和电网会产生不良影响,特别是在高功率和高速应用中。
变频器可能产生 5 至 40 倍于基波频率的高次谐波,这取决于 PWM 与逆变器拓扑、输出滤波器和负载的特性。每个谐波序列可以进一步分为不同的模式,如交叉模式和共模模式。
高次谐波的不良影响
高次谐波的存在将导致以下问题:
1.会增加系统的噪声水平并降低通信系统的可靠性;
2.在某些情况下,可能引起震动和噪声问题,从而影响系统的机械稳定
性;
3.可以降低电力传输系统的效率并导致能量损失;
4.会纠缠和干扰其他电气设备,导致它们的失效。
因此,必须采取措施来抑制变频器产生的高次谐波。
抑制高次谐波的措施
以下是抑制变频器高次谐波的措施:
1. 增加输出滤波器
适当的输出滤波器可以在一定程度上抑制高次谐波。通常使用 LC 滤波器作为
输出滤波器,可以削减高次谐波的幅值,最大限度地保护负载和电源。需要注意的是,滤波器的设计需要考虑到负载的电流和逆变器的交叉模式与共模模式。
2. 采用多电平逆变器
高压变频器干扰问题分析
高压变频器干扰问题分析
1 引言
交流感应异步电动机高压变频器调速是20世纪电气传动领域划时
代的技术进步。随着高压变频器的广泛应用,高压变频器日益成为工厂自动化领域最大的电磁污染源。可以经常的看到在一间设备密集型工厂装机几十台上百台高压变频器。高压变频器直—交逆变器的非线性等效负荷使得高压变频器在许多系统集成工程中不仅污染工厂供电系统,还直接对自动化工程项目干扰,引起测控系统失准失灵,严重破坏大系统的稳定性,甚至高压变频器自身受到干扰引发“自举”式的调速故障。尽管国际标准对电气设备emc (iec61000系列电磁兼容设计)有严格的规范,并且中国国家质量技术监督局已决定在国内“等同”采用,同时,中国国家标准电能质量公用电网谐波gb/t14549-93已经生效14年之久,但是国家经济技术的飞速发展使得功率电子开关器件的污染控制已经刻不容缓。
2 高压变频器干扰分析
高压变频器的干扰问题一般分为高压变频器自身干扰;外界设备产生的电磁波对高压变频器干扰;高压变频器对其它弱电设备干扰3类情况。高压变频器本身就是一个干扰源,众所周知,高压变频器由主回路和控制回路两大部分组成,高压变频器主回路主要由整流电路,逆变电路,控制电路组成,其中整流电路和逆变电路由电力电子器件组成,电力、电子器件具有非线性特性,当高压变频器运行时,它要进行快速开关动作,因而产生高次谐波,这样高压变频器输出波形除基波外还含有大量高次谐波。无论是哪一种干扰类型,高次谐波是高压变频器产生干扰的主要原因。,高压变频器本身就是谐波干扰源,所以对电源侧和输出侧的设备会产生影响。与主回路相比,高压变频器的控制回路却是小能量、弱信号回路,极易遭受其它装置产生的干扰。因此,高压变频器在安装使用时,必须对控制回路采取抗干扰措施。
变频器谐波危害分析及解决措施
图 1 一般 变 频 器 为 交 一直 一交 结构
F g 1 AC—DC - i. AC t cu eo g n r l n e tr s u t r f e ea v r s r i e
从 结 构上 来看 , 频 器有 交 一直 一交 变频 器 和 变 交 一交变频 器之 分 。 目前应 用较 多 的还是交 一直 一 交 变 频 器 。变 频 器 电路 为交 一直 一交 ,外 部输 入 3 0 5 8 0 V/ Hz的工频 电源 , 三相 桥式 不可 控整 流成 经 直 流 电 , 滤 波 电容滤 波 及大 功率 晶体 管开 关 元件 经 逆 变为频 率可 调 的交 流信 号 。 变频 器 输 入 侧 产 生谐 波 机理 :对 于 变 频 器 而 言, 只要是 电源侧有整流回路 的 , 都将产生 因非线 性引起 的谐波 。以三相桥式整流电路为例 , 交流 电 网电压 为一 正 弦波 ,交 流输 入 电 流波 形 为方 波 , 对 于 这 个 波形 ,按 傅 氏级 数 可 分解 为基 波 和 各 次 谐 波, 通常 含有 6m41m : ,, ) Leabharlann Baidu 12 … 次谐 波 , 中高 次 - 其 谐 波 干扰 电源 电网 。 变频 器输 出侧 产 生谐 波 的机 理 : 逆 变输 出 回 在
作者简介 :张红启( 9 9 )男, 17 一 , 河南遂平人 , 工程师 , 注册安全 师,0 3 2 0 年毕业于郑州轻工业学院电气工程及其 自动化专业, 现从事 电气管理工作。Emal h 1 3 ercia o .l电话 :0 1 )9 2 l-25 3 - i: q 2 @pt hn . r c , z o cn l (4 32 9 1 1 3 8 。 2
变频器产生的干扰及解决方案
变频器产生的干扰及解决方案
摘要:变频器具有很多的优越性,但它对电网的谐波干扰和电磁辐射干扰也越来越受到人们的关注,本文主要介绍谐波、电磁辐射的标准和危害及其减弱或消除的方法。
1引言
采用变频器驱动的电动机系统因其节能效果明显、调节方便、维护简单、网络化等优点而得到越来越多的应用。但是,由于变频器特殊的工作方式带来的干扰越来越不容忽视。变频器干扰主要有:一是变频器中普遍使用了晶闸管或者整流二极管等非线性整流器件,其产生的谐波对电网将产生传导干扰,引起电网电压畸变(电压畸变率用THDv表示,变频器产生谐波引起的THDv在10~40%左右),影响电网的供电质量;二是变频器的输出部分一般采用的是IGBT等开关器件,在输出能量的同时将在输出线上产生较强的电磁辐射干扰,影响周边电器的正常工作.
2 谐波和电磁辐射对电网及其它系统的危害
(1) 谐波使电网中的电器元件产生了附加的谐波损耗,降低了输
变电及用电设备的效率。
(2)谐波可以通过电网传导到其它的用电器,影响了许多电气设备的正常运行,比如谐波会使变压器产生机械振动,使其局部过热,绝缘老化,寿命缩短,以至于损坏;还有传导来的谐波会干扰电器设备内
部软件或硬件的正常运转.
(3) 谐波会引起电网中局部的串联或并联谐振,从而使谐波放大。ﻫ(4)谐波或电磁辐射干扰会导致继电保护装置的误动作,使电气仪表计量不准确,甚至无法正常工作.
(5)电磁辐射干扰使经过变频器输出导线附近的控制信号、检测信号等弱电信号受到干扰,严重时使系统无法得到正确的检测信号,或
使控制系统紊乱.
变频器的谐波危害与对策
有不同的频率 、 幅度与相 角, 区分 为偶次 和奇次 又 性 。在平衡的三相系统中, 由于对称关系, 偶次谐波
被消除, 只有奇次谐波存在, 因此 , 奇次谐波引起的 危害 比偶次谐波更多更大。对于三相整流负载, 出 现的谐波电流是 6 7 1 0/± 次谐波, , 例如 5 7 1 、3 、 、 11 、
接地而该侧电网中分布电容较大时 , 或者变压器装
有 中性点接地的并联 电容器 时, 可能形成 3次谐波
谐振而使变压器 附加损耗增加 。
2 2 对 电力 电缆 的危 害 .
1 谐波产生 的原 因
谐波产生 的根本原因在于负载 中的非线性 , 当 电流流经负载时 , 与所加的电压不呈线性关系 , 从而 形成非正弦电流而产生谐波。 变频器的主电路一般 由交一直一交构成 , 当外 部输入 30V 5 z 8 / 0H 工频 电源后 , 由三相桥路不可
建材技 术 与应用 32 0 /06
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电动机在额定功率下持续承受 3%额定电压的负序 电压时, 电动机的绝缘寿命要减少 12 / 。所以, 国际 上一般建议电动机在持续工作条件下所承受的负序
电压不 宜超过 额定 电压 的 2% 。 24 对低 压 开关 的危 害 .
1 、9 7 1 次等, 变频器主要产生 57次谐波。 、
高次谐波干扰对变频器的危害
谐波电流和谐波电压的产生,对公用电网是一种污染,它使得系统内用电设备的使用条件恶化,对其工作性能和寿命产生不利影响;对系统内通信系统及电子设备产生干扰,容易干扰通信线路并导致电子设备发生故障。
谐波对电力设备或电力系统的危害主要表现在:
1)变压器电流谐波将增加铜损,谐波电压将增加铁损,其综合结果就是使得变压器的温度上升。谐波还可能引起变压器绕组及线间电容之间的共振,从而产生噪声污染。
2)变频器当变频器输入电压发生畸变,输入电流峰值增大,就使得变频器整流二极管及电解电容负担加重,容易产生过电压或者过电流,导致变频器的运行不正常。由于变频器属于电力电子装置,很容易感受谐波失真而误动作,从而影响变频器的工作性能和使用寿命。
3)电动机电机绕组存在杂散电容,谐波主要引起电动机的附加发热,导致电动机的额外温升,使得电动机的机械效率下降。谐波的产生还会引起绕组不均匀处过热导致的绝缘层损坏、电机转矩脉冲及噪声的增加。
4)供电线路高频谐波电流使线路阻抗随着频率的增加而提高,对供电线路产生了附加谐波损耗,造成电能的浪费,并且导体对高频谐波电流的集肤效应使线路的等效阻抗增加,导致线路压降增大,输出电缆的截面要相应增大。
5)电力电容器工频状态下,电力系统装设的电容器比系统中的感抗要大得多。但在谐波频率较高时,感抗值成倍增加而容抗值大幅减少,这就可能出现谐振,谐振造成异常电流进入电容器,导致电容器过热,绝缘破坏直至烧毁。
此外,谐波可能导致开关设备、保护电器的误动作,影响计量仪表测量精度。
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1)变压器电流谐波将增加铜损,谐波电压将增加铁损,其综合结果就是使得变压器的温度上升。谐波还可能引起变压器绕组及线间电容之间的共振,从而产生噪声污染。
2)变频器当变频器输入电压发生畸变,输入电流峰值增大,就使得变频器整流二极管及电解电容负担加重,容易产生过电压或者过电流,导致变频器的运行不正常。由于变频器属于电力电子装置,很容易感受谐波失真而误动作,从而影响变频器的工作性能和使用寿命。
3)电动机电机绕组存在杂散电容,谐波主要引起电动机的附加发热,导致电动机的额外温升,使得电动机的机械效率下降。谐波的产生还会引起绕组不均匀处过热导致的绝缘层损坏、电机转矩脉冲及噪声的增加。
4)供电线路高频谐波电流使线路阻抗随着频率的增加而提高,对供电线路产生了附加谐波损耗,造成电能的浪费,并且导体对高频谐波电流的集肤效应使线路的等效阻抗增加,导致线路压降增大,输出电缆的截面要相应增大。
5)电力电容器工频状态下,电力系统装设的电容器比系统中的感抗要大得多。但在谐波频率较高时,感抗值成倍增加而容抗值大幅减少,这就可能出现谐振,谐振造成异常电流进入电容器,导致电容器过热,绝缘破坏直至烧毁。
此外,谐波可能导致开关设备、保护电器的误动作,影响计量仪表测量精度。
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