谐波常见问题处理

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谐波治理措施

谐波治理措施

谐波治理措施
谐波治理措施是指为了控制或减轻电能系统中的谐波干扰和谐波问题,采取的一系列技术手段和措施。

下面列举几种常见的谐波治理措施:
1. 谐波滤波器:谐波滤波器是用于滤除电能系统中谐波成分的装置。

它们可以通过选择合适的滤波器参数,将谐波电流从系统中滤去,从而降低谐波干扰。

常见的谐波滤波器包括无源滤波器(谐波消除器)、有源滤波器、谐波滤波器组等。

2. 谐波控制变压器:谐波控制变压器是一种专门设计用于抑制谐波的变压器。

它的设计可以消除或减小电力系统中的谐波干扰,并保证电力质量。

3. 谐波抑制器:谐波抑制器是一种用于控制谐波干扰的装置。

它可以通过改变阻抗、相移、补偿等方式,来削弱或消除电力系统中谐波的影响。

4. 谐波限制器:谐波限制器是一种用于限制谐波电流流入电力系统的装置。

它可以通过控制谐波电流的大小和频率,来避免谐波电流对电力系统的损害。

5. 谐波控制技术:谐波控制技术是一种综合运用以上措施的技术手段。

它通过结合各种谐波治理措施,对电力系统中的谐波进行综合治理,以确保电力系统的正常运行和电力质量。

总之,谐波治理措施旨在降低谐波干扰,保证电力系统的正常
运行和电力质量。

在实际应用中,应根据具体情况选择合适的治理措施,并综合考虑成本、效果、可行性等因素,以达到最佳的谐波治理效果。

变频器谐波问题干扰范围及处理方法

变频器谐波问题干扰范围及处理方法

变频器常见谐波问题以及解决方法变频器常见谐波问题以及解决方法在现代化港口、矿井、运输港的建设中,变频软启动渐渐替代机械软启动,如常规液力耦合器,CST液力软启动,成为市场主流,其主要原因为可控性高,精度强。

变频器在使用过程中也会相应的出现自己的问题,重点介绍下在现场安装中变频器谐波问题以及处理办法。

就矿井使用的变频器而言,非下运皮带大都使用二象限的,因不需要对电网进行电能反馈,下运皮带在运行以后对电网进行电能反馈,既逆向输送电力,而非使用电力,四象限变频器就是除了正反转外还能控制,实现能量反馈回电网的变频器。

2象限指的就是普通的控制速度的变频器。

内部除了控制方式不同外,硬件方面主要就是4个象限变频器整流和逆变电路都使用可双向导通的半导体元件,一般是IGBT。

而2象限的整流部分一般是晶闸管或二极管。

而就谐波问题而言,问题重点出现在四象限变频器,因产生的奇数次谐波较强,且干扰问题严重,频器正常工作中,由于变频器高次谐波的影响引发控制电路发生串联谐振,造成系统电源故障,就功率等级而言,75KW以上四象限变频器因考虑进行谐波治理,而二象限变频功率在100KW以下可以进行常规处理即可。

在变频器使用过程中,经常出现误指示、乱码等情况;变频器停止工作时系统完全恢复正常。

很明显这是由于变频器高次谐波分量对电源的干扰造成的,通常,对此最为行之有效的办法就是对控制电路的供电电源加装电源滤波器。

在加装市售的通用电源滤波器后,系统恢复了正常,但是随之又有新的问题出现了,控制电路中的熔断器频繁熔断。

停电后对电路进行检查,经现场详细观察发现,在系统逐渐升速过程中,变频器运行输出在某个频段之间时频繁发生短路故障。

而且,将变频器的负载(电动机)断开后,该故障现象仍频繁出现,在去掉电源滤波器后该故障消失。

因此,首先对该滤波器进行了检查,拆开后发现滤波器采用的是常见的π型滤波。

检查发现电源滤波器本身没有任何故障,进一步分析变频器的工作原理可知,在交-直-交型变频器中,电网通过三相整流桥给变频器供电,供电电流利用傅立叶级数可以分解为包含基波和6K±1次谐波(K=1,2,3…)分量等一系列谐波分量,谐波含量随进线电抗和和直流滤波电抗的电感量增加而减少。

逆变器谐波影响的措施

逆变器谐波影响的措施

逆变器谐波影响的措施引言逆变器是一种能够将直流电能转换成交流电能的装置,广泛应用于太阳能发电、风能发电和电池储能系统等领域。

然而,逆变器在工作过程中会引起谐波问题,对电力系统的稳定性和设备的正常运行产生不利影响。

因此,采取适当的措施来减小逆变器谐波的影响是非常重要的。

本文将介绍几种常见的措施,帮助我们解决逆变器谐波问题。

1. 使用滤波器滤波器是一种常见的用于减小逆变器谐波影响的措施。

根据谐波的频率特性,可以选择合适的滤波器来降低谐波的含量。

常见的滤波器包括谐波补偿器、谐波滤波器和谐波驱动器等。

这些滤波器能够滤除逆变器产生的谐波,使电力系统的谐波含量降低到合理范围。

2. 优化逆变器设计逆变器设计的合理性对减小谐波影响非常重要。

在设计逆变器时,可以考虑采用高效的PWM调制技术、合理的电压与频率控制策略以及优化的电路拓扑结构。

这些优化措施能够减小逆变器产生的谐波,并提高逆变器的工作效率。

3. 控制逆变器输出电压谐波逆变器输出电压谐波是导致谐波影响的主要因素之一。

因此,控制逆变器输出电压谐波是降低谐波影响的有效方法之一。

可以通过在逆变器控制策略中引入谐波控制算法,优化逆变器输出电压的波形,减少谐波的含量。

4. 使用无功补偿装置逆变器产生的谐波会引起电力系统中的无功功率,导致电力因数下降。

因此,引入无功补偿装置可以帮助减小逆变器谐波影响。

无功补偿装置能够提供逆变器产生的谐波无功功率的补偿,减少电力系统的无功功率损耗,提高电力因数,改善电力系统的稳定性。

5. 优化电力系统接地方式逆变器谐波对电力系统接地方式要求较高。

选择合适的接地方式能够减小逆变器谐波的影响。

常用的接地方式包括星型接地和无效接地。

星型接地是将电力系统的中性点接地,能够减小谐波传输。

无效接地是通过使用谐波抑制装置将谐波导向地面,降低谐波的影响。

6. 增加电流谐波监测和控制监测和控制逆变器输出电流谐波是减小逆变器谐波影响的重要手段。

通过增加电流谐波监测设备,及时监测逆变器输出电流的谐波含量,如果超过规定的范围,可以采取相应的控制措施,降低谐波的含量。

电气系统中问题谐波失真的常见原因、意义及解决办法

电气系统中问题谐波失真的常见原因、意义及解决办法

谐波电流对配电系统及其馈电的设施具有明显影响。

在规划系统扩建或改造时必须考虑它们的影响。

此外,确定非线性负载的规模和位置也是所有维护、故障排除和修理计划的重要组成部分之一。

现代电力系统中的谐波问题谐波是指正常电流波形的一种失真,一般是由非线性负载发射的。

开关模式电源(SMPS)、调速电机及驱动、复印机、个人电脑、激光打印机、传真机、电池充电器以及UPS 等都属于非线性负载。

单相非线性负载在现代办公大楼中较为常见,而三相非线性负载则普遍存在于工厂和工业车间里。

多数配电系统上的大部分非线性电力负载来自SMPS设备。

比如,所有计算机系统使用SMPS把市电交流电压转换为供内部电子设备使用的稳定低压直流电。

这些非线性电源会产生高振幅短脉冲电流,造成电流和电压波形严重失真——谐波失真,一般按总谐波失真(THD)衡量。

该失真向后传播回到电源系统,将影响连接在同一电源上的其他设备。

多数电力系统可以容忍一定程度的谐波电流,但当谐波在总负载中所占比例较为明显时就会出现问题。

随着这些频率较高的电流流经电力系统,它们会造成通信错误、过热和硬件受损,比如:配电设备、电缆、变压器、备用发电机等过热谐波阻抗造成的高电压和环流发热并浪费电能的高中性线电流因电压失真严重导致设备故障增大了连接设备中的内部能耗,造成元器件失效并缩短使用寿命支路断路器伪跳闸计量错误配线和配电系统失火发电机失效高振幅系数及有关问题降低系统功率因数,导致可用功率减小(kW对kVA)和每月电费处罚谐波技术概览谐波是频率达基频整数倍的电流或电压。

如果基频为60Hz,那么第2谐波为120 Hz,第3谐波为180 Hz等(见图1)。

当谐波频率占主导时,配电盘和变压器会与高频谐波产生的磁场形成机械共振。

发生这种情况时,配电盘或变压器会振动并针对不同谐波频率发出蜂鸣声。

第3到第25谐波频率是配电系统中最为常见的频率范围。

图1 电流波形的谐波失真所有周期波都会随各种频率的正弦波产生。

谐波治理的基本方法和措施_概述及解释说明

谐波治理的基本方法和措施_概述及解释说明

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。

电力系统中的谐波及其抑制措施

电力系统中的谐波及其抑制措施

电力系统中的谐波及其抑制措施谐波是电力系统中常见的一种电信号,它是由电力系统中非线性设备引起的。

谐波会导致电力系统不稳定、设备损坏和通信干扰等问题,因此谐波的抑制是电力系统设计和运行中的重要问题。

谐波的产生原理是电力系统中的非线性元件(如整流器、变频器、电弧炉等)在电压或电流作用下,产生不对称的电压或电流波形,导致谐波频率的波形在电力系统中传播和扩散。

常见的谐波频率包括3次、5次、7次等奇次谐波,以及2次、4次、6次等偶次谐波。

谐波对电力系统的影响包括以下几个方面:1.电力系统不稳定:谐波产生的电压波形失真会导致电力系统的电压稳定性下降,可能导致设备的过电压或欠电压现象,进而影响到电力系统的正常运行。

2.设备损坏:谐波电流会导致电力设备内部的电机、变压器等元件温度升高,进而影响到设备的寿命和可靠性。

3.通信干扰:谐波会在电力线上传播,通过电网对通信系统产生干扰,降低通信系统的传输质量。

为了抑制谐波,可以采取以下几种措施:1.使用谐波滤波器:谐波滤波器是一种专门用于抑制谐波的滤波器。

它可以根据谐波频率的不同,选择相应的滤波器进行安装,从而削弱或消除谐波成分。

2.控制负载谐波含量:减少非线性装置的使用,或者采用符合电力系统标准的电气设备,可以降低谐波的产生和传播。

3.设备绝缘和保护:合理选择电力设备的额定容量和绝缘等级,增加设备的绝缘保护,提高设备的抗谐波能力。

4.进行谐波分析和监测:对电力系统中的谐波进行分析和监测,及时了解谐波的产生和传播情况,以便采取相应的措施进行调整和优化。

5.增加电力系统的容量和稳定性:通过增加线路容量、改善电力系统的稳定性,可以降低谐波对电力系统的影响。

综上所述,谐波是电力系统中的一个重要问题,对电力系统的稳定性和设备的正常运行产生不利影响。

通过采取谐波滤波器、控制负载谐波含量、设备绝缘和保护、谐波分析和监测、以及增加电力系统的容量和稳定性等措施,可以有效地抑制谐波,维护电力系统的正常运行。

光伏电站谐波超限解决方案_概述及解释说明

光伏电站谐波超限解决方案_概述及解释说明

光伏电站谐波超限解决方案概述及解释说明1. 引言1.1 概述光伏电站作为一种可再生能源发电方式,在全球范围内广泛应用。

然而,随着光伏电站规模和装机容量的增加,谐波超限问题也逐渐凸显出来。

谐波是指不同频率的波形在电路中存在的现象,当谐波超过了国家标准规定的限值时,就会对光伏电站的运行产生负面影响。

1.2 文章结构本文将分为五个部分来详细介绍光伏电站谐波超限问题及其解决方案。

首先,在引言部分我们将概述本文内容并阐明文章目的。

其次,第二部分将重点讨论光伏电站谐波问题,包括谐波的定义、谐波对光伏电站的影响以及产生谐波超限问题的原因。

接下来,在第三部分中,我们将介绍第一个解决方案:谐波滤波器的应用。

这一部分将涵盖谐波滤波器的原理和类型介绍、在光伏电站中配置使用谐波滤波器的方法以及对谐波滤波器优缺点的分析。

然后,在第四部分中,我们将介绍第二个解决方案:电力系统运行参数优化方法。

这一部分将讨论系统功率因数校正和控制方法的介绍、有源功率调节装置在光伏电站中的应用以及电力系统运行参数优化策略的分析与实践案例介绍。

最后,在结论部分,我们将对光伏电站谐波问题所采用的解决方案进行总结和讨论,并展望未来发展趋势和研究方向。

1.3 目的本文的主要目的是为读者提供关于光伏电站谐波超限问题及其解决方案的全面理解。

通过对谐波问题的概述和分析,读者将能够了解谐波对光伏电站运行带来的影响和危害。

同时,我们将详细介绍谐波滤波器和电力系统运行参数优化方法这两种常见的解决方案,并比较它们在应用中的优缺点。

最后,我们还将展望未来在光伏电站谐波超限问题研究领域可能取得的进展,并提出一些值得深入研究的方向。

以上为引言部分的详细清晰撰写,请参考。

2. 光伏电站谐波问题2.1 谐波的定义谐波是指频率是基波整数倍的电信号。

在光伏电站中,由于电网非线性负载和光伏逆变器工作方式的特殊性,会产生各种谐波成分。

2.2 谐波对光伏电站的影响谐波对光伏电站产生以下影响:- 建筑物和设备损坏:谐波引起的过电压和过流可能导致设备过热、绝缘击穿等问题,从而造成设备损坏。

电力谐波治理的几种方法

电力谐波治理的几种方法

电力谐波治理的几种方法
随着现代化程度的不断提高,电力谐波问题日益突出,给电力系统的安全稳定运行带来了极大的威胁。

为此,电力谐波治理成为了电力系统建设和运行中必不可少的一项工作。

电力谐波的治理主要有以下几种方法:
1. 滤波器法
采用电力滤波器对电力谐波进行滤波处理,以减小其对电力系统的干扰。

常见的电力滤波器包括L-C滤波器、谐振滤波器和有源滤波器等。

滤波器法具有费用低、性能稳定等优点,适用于小功率电器的电力谐波治理。

2. 变压器法
采用特殊结构的变压器进行电力谐波治理,包括隔离变压器、耦合变压器等。

变压器法可以有效地降低电力谐波对电力系统的影响,但需要投入较大的资金,适用于大功率电器的电力谐波治理。

3. 电容器法
通过电容器的串联或并联方式,对电力谐波进行电容滤波处理。

电容器法具有构造简单、成本低等优点,适用于小功率电器的电力谐波治理。

4. 谐波抑制器法
采用谐波抑制器对电力谐波进行抑制处理。

常见的谐波抑制器包括谐波电流抑制器、谐波电压抑制器等。

谐波抑制器法具有能够有效抑制电力谐波、无需改变电路结构等优点,适用于各类电器的电力谐
波治理。

在电力谐波治理中,需要综合考虑电力系统的实际情况和治理成本,选择合适的治理方法,并采取科学有效的措施加以实施,以确保电力系统的安全稳定运行。

电力电子中的谐波问题如何解决?

电力电子中的谐波问题如何解决?

电力电子中的谐波问题如何解决?在当今的电力系统中,电力电子技术的广泛应用带来了诸多便利和效率提升,但同时也引发了一个不容忽视的问题——谐波。

谐波的存在不仅会影响电力设备的正常运行,还可能导致电能质量下降,增加能耗,甚至危及整个电力系统的安全稳定。

那么,如何有效地解决电力电子中的谐波问题呢?要解决谐波问题,首先我们得明白谐波是怎么产生的。

电力电子设备在工作时,由于其非线性的特性,会使得电流和电压的波形发生畸变,从而产生谐波。

比如常见的整流器、逆变器、变频器等,它们在将交流电转换为直流电或者改变交流电的频率和电压时,就容易引入谐波。

既然知道了谐波的来源,那我们就可以有针对性地采取措施来减少谐波的产生。

一种常见的方法是优化电力电子设备的设计。

通过改进电路结构、采用更先进的控制策略以及选择合适的电力电子器件,可以在源头上降低谐波的含量。

例如,在整流电路中,采用多脉冲整流技术,如 12 脉冲、18 脉冲甚至更高脉冲数的整流,可以显著减少谐波的产生。

另外,增加滤波装置也是解决谐波问题的重要手段。

滤波装置可以分为无源滤波器和有源滤波器两大类。

无源滤波器通常由电感、电容和电阻等元件组成,通过谐振原理对特定频率的谐波进行吸收和抑制。

这种滤波器结构简单、成本较低,但存在滤波效果受系统参数影响较大、可能与系统发生谐振等缺点。

相比之下,有源滤波器则具有更好的滤波性能和适应性。

它能够实时检测电网中的谐波电流,并产生与之大小相等、方向相反的补偿电流,从而有效地消除谐波。

有源滤波器虽然性能优越,但成本相对较高,在一些对电能质量要求极高的场合应用较为广泛。

除了在设备端采取措施,合理的系统规划和运行管理也有助于减轻谐波的影响。

在电力系统的设计阶段,就应该充分考虑谐波的问题,合理分配负载,避免谐波源集中在某一区域。

同时,加强对电力设备的运行监测,及时发现和处理谐波超标问题,也是保障系统稳定运行的重要环节。

此外,提高电力用户的谐波意识也非常重要。

谐波的处理方法

谐波的处理方法

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。

降低电机谐波的方法

降低电机谐波的方法

降低电机谐波的方法电机谐波是指在电机工作过程中产生的频率与电源供电频率不同的电压和电流成分。

这些谐波会对电机的性能和寿命产生不利影响,同时也会对电网和其他电气设备造成干扰。

因此,降低电机谐波是电机系统设计和运行中需要解决的重要问题。

以下是降低电机谐波的一些方法。

1. 使用谐波滤波器谐波滤波器是降低电机谐波的常用设备。

谐波滤波器通过在电机与电源之间插入一个电路,可以有效地滤除电机谐波。

谐波滤波器根据谐波的频率进行选择,可以是被动滤波器,也可以是主动滤波器。

被动滤波器是基于电感和电容的电路,可以选择特定频率的谐波进行滤波。

而主动滤波器则是通过电子器件和控制电路对电机谐波进行实时检测和补偿,可以更加精确地滤波。

2. 优化电机绕组设计电机绕组是电机中电流流过的线圈。

优化电机绕组设计可以减少电机谐波的产生。

一种常见的方法是采用分段绕组设计,将电机绕组分为多个独立的绕组,使得谐波在各个绕组之间相互抵消。

另外,通过选择合适的导线尺寸和材料,以及合理布置绕组的层间绝缘,也可以减少电机谐波的产生。

3. 优化电机控制策略电机控制策略对于降低电机谐波也起到了重要作用。

传统的电机控制方法,如直接转矩控制(DTC)和矢量控制,往往会引入较高的谐波。

而采用先进的控制方法,如模型预测控制(MPC)和无感量控制(Sensorless Control),可以更好地抑制电机谐波的产生。

此外,采用PWM(脉宽调制)控制方法也可以降低电机谐波,通过调节PWM的频率和占空比,可以减少电机谐波的含量。

4. 选择合适的电机和电源设备电机和电源设备的选择对于降低电机谐波也非常重要。

例如,使用高效率电机可以减少谐波的产生,因为高效率电机通常具有更好的磁路设计和绕组结构,减少了电机内部的磁场波动。

此外,选择电源设备时,可以考虑使用带有谐波抑制功能的电源,如有源滤波器和谐波消除器,这些设备可以直接在电源侧进行谐波滤波,减少电机谐波的传输。

总结起来,降低电机谐波的方法包括使用谐波滤波器、优化电机绕组设计、优化电机控制策略,以及选择合适的电机和电源设备。

中频炉工作原理及谐波治理

中频炉工作原理及谐波治理

中频炉工作原理及谐波治理中频炉作为一种重要的工业加热设备,在金属加热、熔炼等领域得到广泛应用。

然而,中频炉在工作过程中往往会产生一些谐波问题,这些谐波不仅会影响设备的正常运行,还会对周围环境和电网造成一定的干扰。

因此,对中频炉的工作原理及谐波治理进行深入研究和分析,对于保障设备正常运转和减少谐波对环境的影响具有重要意义。

一、中频炉的工作原理中频炉是利用电磁感应原理将电能转化为热能的设备。

其主要由功率电源、电磁感应线圈和感应盘(或电极)组成。

工作时,中频电源将低频电能变压升高至工作频率,然后输送给电磁线圈产生强磁场,将感应盘(或电极)中的金属材料加热至高温状态。

中频炉的工作过程可以分为三个阶段:预热阶段、加热阶段和保温阶段。

预热阶段是为了将感应盘(或电极)和炉料预先加热至一定温度,以提高工作效率和保护设备。

加热阶段是中频炉的正常工作状态,此时将大电流通过电磁线圈产生的高频磁场中,产生导体感应电流,并通过其自身 Joule 热效应加热材料。

保温阶段是为了保持炉料温度,防止温度过快下降。

二、中频炉谐波的产生和影响在中频炉的工作过程中,由于炉料的电导率和磁导率等因素,会产生大量的谐波。

这些谐波主要包括第三次谐波、第五次谐波和第七次谐波等高次谐波。

这些谐波除了对电源和电网造成一定的干扰外,还会对电磁线圈等设备产生巨大的热负荷,降低设备的工作效率和寿命。

谐波的影响主要体现在以下几个方面:1. 热损耗增加:谐波会使感应盘(或电极)及其周围环境发生谐振,导致电磁线圈周围的材料加热,造成热能损失的增加。

2. 功率因数下降:谐波会导致功率因数的下降,增加电能损耗,降低设备的能效。

3. 电网污染:中频炉产生的谐波会通过电网传播,对电网造成谐波污染,影响电网的正常运行。

三、中频炉谐波治理方法。

谐波引发的问题及解决措施

谐波引发的问题及解决措施

谐波引发的问题及解决措施谐波电流在电源系统内以及装置内均会造成问题。

但其影响和解决措施非常不一样,需要分别处理;适用于消除谐波在装置内不良影响的办法并不能减少谐波在电源系统内造成的畸变,反之亦然。

(1)装置内的谐波问题及解决措施:有几个常见多发的问题是由谐波引起的:电压畸变、过零噪声、中性线过热、变压器过热、断路器的误动作等。

①电压畸变:因为电源系统有内阻抗,所以谐波负荷电流将造成电压波形的谐波电压畸变(这是产生"平顶"波的根源)。

此阻抗有两个组成部分:电源接口(PCC)以后的电气装置内部电缆线路的阻抗和PCC 以前电源系统内的阻抗,用户处的供电变压器即是PCC的一例。

由非线性负荷引起的畸变负荷电流在电缆的阻抗上产生一个畸变的电压降。

合成的畸变电压波形加到与此同一电路上所接的全部其他负荷上,引起谐波电流的流过,即使这些负荷是线性的负荷也是如此。

解决的办法是把产生谐波的负荷的供电线路和对谐波敏感的负荷的供电线路分开,线性负荷和非线性负荷从同一电源接口点开始由不同的电路馈电,使非线性负荷产生的畸变电压不会传导到线性负荷上去。

②过零噪声:许多电子控制器要检测电压的过零点,以确定负荷的接通时刻。

这样做是为了在电压过零时接通感性负荷不致产生瞬态过电压,从而可减少电磁干扰(EMI)和半导体开关器件上的电压冲击。

当在电源上有高次谐波或瞬态过电压时,在过零处电压的变化率就很高且难于判定从而导致误动作。

实际上在每个半波里可有多个过零点。

③中性线过热:在中性点直接接地的三相四线式供电系统中,当负荷产生3N次谐波电流时,中性线上将流过各相3N次谐波电流的和。

如当时三相负荷不平衡时,中性线上流经的电流会更大。

最近研究实验发现中性线电流会可能大于任何一相的相电流。

造成中性线导线发热过高,增加了线路损耗,甚至会烧断导线。

现行的解决措施是增大三相四线式供电系统中中性线的导线截面积,最低要求要使用与相线等截面的导线。

谐波消除的技术原理有哪些

谐波消除的技术原理有哪些

谐波消除的技术原理有哪些谐波消除是一种常见的电力质量问题解决技术,它用于减少电力系统中的谐波电流和电压,保证电力系统的安全、稳定运行。

谐波消除的技术原理主要包括:源端消除、负载端消除和中间谐波滤波器。

1. 源端消除源端消除是通过改善电力系统供电设备的谐波电流特性,减少电力系统中的谐波电流。

主要的源端消除技术包括:改善发电机的设计和控制、优化变压器设计、使用低谐波变压器、通过设计适当的电抗器等。

(1) 改善发电机的设计和控制:发电机是电力系统的主要源波发生器,它产生的谐波电流如果得不到有效消除,会引起谐波在整个电力系统中传播。

通过改善发电机的转子和定子设计,可以减少谐波扭矩并降低谐波电流。

(2) 优化变压器设计:变压器是电力系统中的重要元件,它在传输电能过程中产生和传递谐波。

通过优化变压器的铁心材料和绕组结构,可以减少谐波电流的生成和传播。

(3) 使用低谐波变压器:低谐波变压器是专门设计用于消除谐波的设备,它的铁心材料和绕组结构经过特殊设计,具有较强的谐波抑制能力。

将低谐波变压器应用于电力系统中,可以有效消除谐波电流。

(4) 设计适当的电抗器:在电力系统中,添加合适的电抗器可以限制谐波电流的传播。

电抗器具有阻抗性质,可以有效吸收谐波电流,减少其在电力系统中的影响。

2. 负载端消除负载端消除是通过改善负载设备的谐波电流特性,减少电力系统中的谐波电流。

主要的负载端消除技术包括:使用滤波器、改变非线性负载特性、减少补偿装置的谐波感应等。

(1) 使用滤波器:滤波器是用于从电力系统中滤除谐波的设备。

它可以根据不同的谐波频率和谐波电流过滤要求,选择合适的滤波器类型和参数。

通常使用的滤波器包括有源滤波器、无源滤波器和混合滤波器等。

(2) 改变非线性负载特性:非线性负载设备是电力系统中产生谐波的主要源头。

通过改变非线性负载的运行方式,如调整工作温度、限制电流或电压、改变电容量等,可以减少谐波电流的产生和传播。

(3) 减少补偿装置的谐波感应:电力系统中常用的补偿装置,如静止无功补偿装置(SVC)、静止谐波滤波器(SHF)等,会引入谐波电流。

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

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。

开关模式电源中的谐波分析与抑制方法

开关模式电源中的谐波分析与抑制方法

开关模式电源中的谐波分析与抑制方法概述开关电源作为现代电子设备中常用的电源供给方式,具有高效率、小体积和轻重量等优点。

然而,开关电源也会产生一定的谐波电流,对电网和其他设备造成干扰。

因此,谐波分析和抑制成为开关模式电源设计中的重要环节。

1. 谐波分析为了准确分析开关模式电源中的谐波问题,首先需要对谐波进行数学分析和频谱分析。

开关模式电源中产生的谐波主要包括电流谐波和电压谐波两部分。

1.1 电流谐波分析开关电源中的电流谐波主要来自电源输入端电网的非线性负载。

通过使用傅里叶变换等数学方法,可以将电流信号分解为不同频率的谐波成分,进而分析谐波的电流畸变率和对电网的影响。

1.2 电压谐波分析开关电源产生的电压谐波可以通过分析开关功率器件(如MOS管)的开关特性、电源滤波电容的功率容量、电源线路的阻抗等因素得到。

通过频谱分析可以确定电源输出电压中各频率谐波的幅值和相位情况。

2. 谐波抑制方法为了解决开关电源中的谐波问题,可以采取以下措施进行抑制。

2.1 输入滤波器合理设计和选择输入滤波器可以有效地减小开关电源输出端对电网端产生的谐波影响。

输入滤波器主要负责过滤电源输入端电网传来的谐波电流,并通过合适的参数设计使其在谐波频率带处具有较低的阻抗。

2.2 输出滤波器开关电源输出滤波器主要用于减小输出电压中的谐波成分。

常见的输出滤波器包括L型滤波器和π型滤波器等。

通过合适的设计和选择滤波器元件,可以降低输出电压中的谐波幅值,使其满足相关的标准要求。

2.3 谐波抑制技术除了滤波器之外,还可以使用谐波抑制技术来减小开关电源中谐波的影响。

例如,采用多级谐波抑制技术可以有效地降低电流谐波含量;采用谐波主动抑制技术可以实时检测和抑制开关电源中的谐波成分。

2.4 对地干扰的抑制开关电源中的谐波电流往往会通过地线传导到其他设备,引发地干扰问题。

为了解决这个问题,可以通过优化接地方式、增加电磁屏蔽和使用高频绕组等方法来有效抑制对地干扰。

谐波的危害与治理

谐波的危害与治理

谐波的危害与治理谐波(Harmonics)是一种电力质量问题,指的是电力系统中频率是电力系统基波频率整数倍的电力信号。

由于现代社会对电力供应的要求越来越高,而电子设备的普及也带来了大量频率非线性负载,这使得谐波问题变得日益突出。

谐波的产生会对电力系统及相关设备带来一系列危害,因此需要进行治理。

本文将对谐波的危害及其治理进行全面探讨。

一、谐波的危害1. 对供电网造成负荷加重:谐波电流会增加供电系统的总功率需求,使电网负荷加重。

由于谐波电流的存在,设备的运行效率降低,电网传输能力减小,给供电企业带来电能损失和运行成本的增加。

2. 对设备造成电磁烦扰:谐波电流会引起电力设备内部漏磁力的增加,产生电磁烦扰现象。

这种电磁烦扰会影响到设备的正常运行,造成设备的故障、损坏甚至火灾。

3. 对电力设备造成损坏:谐波电流会引起设备内部电涌、过热等问题,导致电力设备的损坏。

特别是对低压配电设备,谐波容易引起设备的过载和损坏,给用电客户和企业带来不必要的维修成本。

4. 对电力质量造成污染:谐波会引起电压畸变,特别是谐波电压会使系统电压波形变形,导致电压失真。

这不仅影响设备的正常运行,还会在输配电系统中产生大量的电能损耗,降低电力质量,影响用户的用电质量。

5. 对通信设备造成干扰:谐波会产生高频电磁辐射,对无线通信设备产生干扰。

这种干扰会导致通信设备的信号质量下降,甚至影响通信的稳定性和安全性。

二、谐波的治理谐波治理是指采取一系列措施来减少或消除谐波对电力系统造成的危害。

谐波治理需要从源头和末端两个方面进行考虑,下面将介绍一些常见的谐波治理方法。

1. 谐波源控制:谐波源控制是对产生谐波的负载进行控制,减少谐波的产生。

常见的谐波源控制方法有:(1)采用低谐波负载:选择具有较低谐波水平的负载设备,例如使用变频器时选择带有滤波器的变频器,这样可以减少负载引起的谐波电流。

(2)限制非线性负载容量:对于存在大量非线性负载的设备,可以分时控制其使用量,减少谐波产生。

谐波电压越限 元件故障

谐波电压越限 元件故障

谐波电压越限元件故障1. 引言电力系统是现代社会不可或缺的一部分,而电压是电力系统中最基本的参数之一。

正常情况下,电压应该保持稳定在额定值附近,以保证电力设备和电器能够正常工作。

然而,在实际运行中,有时会出现谐波电压越限的问题,这可能是由于元件故障引起的。

本文将深入探讨谐波电压越限问题,并分析可能的元件故障原因及解决方案。

2. 谐波电压越限谐波电压是指在电力系统中,频率为基波频率整数倍的频率成分,其幅值超过了允许的电压限值。

谐波电压越限的主要原因是电力设备和电器的非线性负载产生的谐波。

常见的非线性负载包括电力电子设备、电机等。

当这些设备工作时,会对电网产生谐波扰动,导致谐波电压越限的问题。

谐波电压越限可能会对电力设备和电器的正常运行造成严重影响。

首先,谐波电压会导致电器产生温升,加速元件老化,缩短其寿命。

其次,谐波电压会引起线路、变压器等设备的谐波电流增加,从而增加线损,降低系统的效率。

此外,谐波电压还会导致电动机转矩脉动、共振等问题,影响电力系统的稳定性。

3. 元件故障谐波电压越限问题通常是由于电力设备中的元件故障引起的。

常见的元件故障包括电容器失效、电感器故障、变压器绕组短路等。

这些故障会导致元件的参数发生变化,进而引起谐波电压越限的问题。

3.1 电容器失效电容器是电力系统中常用的补偿设备,用于提高系统的功率因数和调节电压稳定性。

然而,电容器在长时间运行中可能会出现失效问题。

电容器失效包括内部介质破损、绝缘老化等情况。

失效的电容器可能导致电压波形的畸变,进而引起谐波电压越限的问题。

3.2 电感器故障电感器是电力系统中常见的元件,用于抑制谐波电压,提高系统的稳定性。

然而,电感器在长时间运行中也可能会出现故障。

电感器故障包括匝间短路、绝缘损坏等情况。

故障的电感器可能会导致谐波电流增加,引起谐波电压的越限问题。

3.3 变压器绕组短路变压器是电力系统中重要的电力转换设备,用于改变电压大小。

然而,变压器的绕组在长时间运行中可能会出现短路问题。

谐波电压补偿方案

谐波电压补偿方案

谐波电压补偿方案引言现代工业中广泛使用的非线性负载设备(如电力电子设备、变频器、电弧炉等)会引入谐波电压,对电网稳定性和其他设备造成严重影响。

为了解决这个问题,谐波电压补偿方案应运而生。

本文将介绍谐波电压的基本概念、产生原因以及常见的谐波电压补偿方案。

谐波电压的基本概念和产生原因在交流电网中,电压和电流存在周期性的波动。

当波形不再是正弦波时,我们称之为谐波。

谐波电压是由非线性负载所引入的一种特殊波形,通常由奇次谐波和偶次谐波组成。

谐波电压会导致多种问题,如电网电压畸变、设备损坏、功率因数下降等。

谐波电压产生的原因主要有以下几个方面: 1. 非线性负载:非线性负载设备会引入大量谐波电流,从而导致谐波电压的产生。

常见的非线性负载设备包括电力电子设备(如整流器、逆变器)、变频器等。

2. 噪声污染:不合格的电源设备或电源系统可能会引入谐波电压,导致电网电压畸变。

3. 并网电动机:在并网电动机启动或停止时,由于电动机的非线性特性,会引入谐波电压。

谐波电压补偿方案为了减少谐波电压的影响,我们可以采用谐波电压补偿方案。

下面介绍几种常见的谐波电压补偿方案:1. 被动滤波器被动滤波器是一种常见的谐波电压补偿方案。

它通过使用电容器和电感器来过滤掉谐波电流中的谐波成分,从而减少谐波电压的影响。

被动滤波器的优点是成本较低,但需要针对特定的谐波频率进行设计,且对谐波电流变化较为敏感。

2. 主动滤波器主动滤波器是一种通过电子器件(如谐波电流注入器、逆变器等)对谐波进行相位和幅值的调节,从而实现谐波电压的补偿。

主动滤波器可以根据实际情况对谐波进行实时调整,具有较高的补偿精度和可靠性。

然而,主动滤波器的成本相对较高。

3. 直流隔离器直流隔离器是一种将电网与非线性负载设备隔离的谐波电压补偿方案。

它通过在电网和非线性负载设备之间添加一个直流隔离器,使谐波电压无法传播到电网中,从而减少对电网的影响。

直流隔离器需要额外的设备和空间,并且成本较高。

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地铁BAS——抑制谐波方案4.谐波干扰4.1有关谐波干扰的问题BAS系统设备是否对电网有谐波干扰?如何解决?4.2有关谐波干扰问题的答复地铁BAS系统对电网有谐波干扰,解决方案如下论述:4.2.1谐波的产生电网谐波来自于3个方面:一是发电源质量不高产生谐波;二是输配电系统产生谐波;三是用电设备产生的谐波。

其中用电设备产生的谐波最多。

发电机由于三相绕组在制作上很难做到绝对对称,铁心也很难做到绝对均匀一致和其他一些原因,发电源多少也会产生一些谐波,但一般来说很少。

输配电系统中主要是电力变压器产生谐波,由于变压器铁心的饱和,磁化曲线的非线性,加上设计变压器时考虑经济性,其工作磁密选择在磁化曲线的近饱和段上,这样就使得磁化电流呈尖顶波形,因而含有奇次谐波。

它的大小与磁路的结构形式、铁心的饱和程度有关。

铁心的饱和程度越高,变压器工作点偏离线性越远,谐波电流也就越大,其中3次谐波电流可达额定电流的0.5%。

在用电设备中,下面一些设备都能产生谐波。

晶闸管整流设备。

由于晶闸管整流在电力机车、铝电解槽、充电装置、开关电源等许多方面得到了越来越广泛的应用,给电网造成了大量的谐波。

我们知道,晶闸管整流装置采用移相控制,从电网吸收的是缺角的正弦波,从而给电网留下的也是另一部分缺角的正弦波,从而给电网留下的也是另一部分缺角的正弦波,显然在留下部分中含有大量的谐波。

如果整流装置为单相整流电路,在接感性负载时则含有奇次谐波电流,其中3次谐波的含量可达基波的30%;接容性负载时则含有奇次谐波电压,其谐波含量随电容值的增大而增大。

如果整流装置为三相全控桥6脉整流器,变压器原边及供电线路含有5次及以上奇次谐波电流;如果是12脉冲整流器,也还有11次及以上奇次谐波电流。

经统计表明:由整流装置产生的谐波占所有谐波的近40%,这是最大的谐波源。

变频装置。

变频装置常用于风机、水泵、电梯等设备中,由于采用了相位控制,谐波成份很复杂,除含有整数次谐波外,还含有分数次谐波,这类装置的功率一般较大,随着变频调速的发展,对电网造成的谐波也越来越多。

电弧炉、电石炉。

由于加热原料时电炉的三相电极很难同时接触到高低不平的炉料,使得燃烧不稳定,引起三相负荷不平衡,产生谐波电流,经变压器的三角形连接线圈而注入电网。

其中主要是2 7次的谐波,平均可达基波的8% 20%,最大可达45%。

气体放电类电光源。

荧光灯、高压汞灯、高压钠灯与金属卤化物灯等属于气体放电类电光源。

分析与测量这类电光源的伏安特性,可知其非线性十分严重,有的还含有负的伏安特性,它们会给电网造成奇次谐波电流。

家用电器。

电视机、录像机、计算机、调光灯具、调温炊具等,因具有调压整流装置,会产生较深的奇次谐波。

在洗衣机、电风扇、空调器等有绕组的设备中,因不平衡电流的变化也能使波形改变。

这些家用电器虽然功率较小,但数量巨大,也是谐波的主要来源之一。

4.2.2谐波的危害电网谐波造成电网污染,正弦电压波形畸变,使电力系统的发供用电设备出现许多异常现象和故障,情况日趋严重。

电力系统中谐波的危害是多方面的,概括起来有以下几个方面:1. 对供配电线路的危害○1影响线路的稳定运行供配电系统中的电力线路与电力变压器一般采用电磁式继电器、感应式继电器或晶体管继电器予以检测保护,使得在故障情况下保证线路与设备的安全。

但由于电磁式继电器与感应式继电器对10%以下含量高达40%时又导致继电保护误动作,因而在谐波影响下不能全面有效地起到保护作用。

晶体管继电器虽然具有许多优点,但由于采用了整流取样电路,容易受谐波影响,产生误动或拒动。

这样,谐波将严重威胁供配电系统的稳定与安全运行。

○2影响电网的质量电力系统中的谐波能使电网的电压与电流波形发生畸变。

如民用配电系统中的中性线,由于荧光灯、调光灯、计算机等负载,会产生大量的奇次谐波,其中3次谐波的含量较多,可达40%;三相配电线路中,相线上的3的整数倍谐波在中性线上会叠加,使中性线的电流值可能超过相线上的电流。

另外,相同频率的谐波电压与谐波电流要产生同次谐波的有功功率与无功功率,从而降低电网电压,浪费电网的容量。

2. 对电力设备的危害○1对电力电容器的危害当电网存在谐波时,投入电容器后其端电压增大,通过电容器的电流增加得更大,使电容器损耗功率增加。

对于膜纸复合介质电容器,虽然允许有谐波时的损耗功率为无谐波时损耗功率的1.38倍;对于全膜电容器允许有谐波时的损耗功率为无谐波时的1.43倍,但如果谐波含量较高,超出电容器允许条件,就会使电容器过电流和过负荷,损耗功率超过上述值,使电容器异常发热,在电场和温度的作用下绝缘介质会加速老化。

尤其是电容器投入在电压已经畸变的电网中时,还可能使电网的谐波加剧,即产生谐波扩大现象。

另外,谐波的存在往往使电压呈现尖顶波形,尖顶电压波易在介质中诱发局部放电,且由于电压变化率大,局部放电强度大,对绝缘介质更能起到加速老化的作用,从而缩短电容器的使用寿命。

一般来说,电压每升高10%,电容器的寿命就要缩短1/2左右。

再者,在谐波严重的情况下,还会使电容器鼓肚、击穿或爆炸。

○2对电力变压器的危害谐波使变压器的铜耗增大,其中包括电阻损耗、导体中的涡流损耗与导体外部因漏磁通引起的杂散损耗都要增加。

谐波还使变压器的铁耗增大,这主要表现在铁心中的磁滞损耗增加,谐波使电压的波形变得越差,则磁滞损耗越大。

同时由于以上两方面的损耗增加,因此要减少变压器的实际使用容量,或者说在选择变压器额定容量时需要考虑留出电网中的谐波含量。

除此之外,谐波还导致变压器噪声增大,变压器的振动噪声主要是由于铁心的磁致伸缩引起的,随着谐波次数的增加,振动频率在1KHZ左右的成分使混杂噪声增加,有时还发出金属声。

○3对电力电缆的危害由于谐波次数高频率上升,再加之电缆导体截面积越大趋肤效应越明显,从而导致导体的交流电阻增大,使得电缆的允许通过电流减小。

另外,电缆的电阻、系统母线侧及线路感抗与系统串联,提高功率因数用的电容器及线路的容抗与系统并联,在一定数值的电感与电容下可能发生谐振。

3.对用电设备的危害○1对电动机的危害谐波对异步电动机的影响,主要是增加电动机的附加损耗,降低效率,严重时使电动机过热。

尤其是负序谐波在电动机中产生负序旋转磁场,形成与电动机旋转方向相反的转矩,起制动作用,从而减少电动机的出力。

另外电动机中的谐波电流,当频率接近某零件的固有频率时还会使电动机产生机械振动,发出很大的噪声。

○2对低压开关设备的危害对于配电用断路器来说,全电磁型的断路器易受谐波电流的影响使铁耗增大而发热,同时由于对电磁铁的影响与涡流影响使脱扣困难,且谐波次数越高影响越大;热磁型的断路器,由于导体的集肤次应与铁耗增加而引起发热,使得额定电流降低与脱扣电流降低;电子型的断路器,谐波也要使其额定电流降低,尤其是检测峰值的电子断路器,额定电流降低得更多。

由此可知,上述三种配电断路器都可能因谐波产生误动作。

对于漏电断路器来说,由于谐波汇漏电流的作用,可能使断路器异常发热,出现误动作或不动作。

对于电磁接角器来说,谐波电流使磁体部件温升增大,影响接点,线圈温度升高使额定电流降低。

对于热继电器来说,因受谐波电流的影响也要使额定电流降低。

在工作中它们都有可能造成误动作。

○3对弱电系统设备的干扰对于计算机网络、通信、有线电视、报警与楼宇自动化等弱电设备,电力系统中的谐波通过电磁感应、静电感应与传导方式耦合到这些系统中,产生干扰。

其中电感应与静电感应的耦合强度与干扰频率成正比,传导则通过公共接地耦合,有大量不平衡电流流入接地极,从而干扰弱电系统。

○4影响电力测量的准确性目前采用的电力测量仪表中有磁电型和感应型,它们受谐波的影响较大。

特别是电能表(多采用感应型),当谐波较大时将产生计量混乱,测量不准确。

○5谐波对人体有影响从人体生理学来说,人体细胞在受到刺激兴奋时,会在细胞膜静息电位基础上发生快速电波动或可逆翻转,其频率如果与谐波频率相接近,电网谐波的电磁辐射就会直接影响人的脑磁场与心磁场。

4.2.3抑制谐波的解决方案针对地铁BAS系统,最严重的谐波源就是变频器,其产生和危害性在4.2.1和4.2.2中已经作了详细的介绍,下面以变频器为例重点论述应对措施。

一.如何正确处理变频器与周边设备的关系1. 变频器本身对外界的无线电干扰通过以下措施减轻○1如图4-1所示,在变频器的输入、输出侧加装FIL1和FIL2无线电干扰抑制电抗器。

这一类电抗器属于共模抑制电抗器,或称零序电抗器,它对被穿过磁芯的几根导线上出现的瞬时相位和幅值不能抵消的干扰有抑制作用,而对被穿过磁芯的几根导线瞬时相加电磁场可完全抵消的干扰就不能抑制,也即对三相正弦波电流不起作用。

就无线干扰而言,共模干扰占大多数,所以共模抑制电抗器经常对无线电干扰抑制有效。

图4-1 为降低无线电干扰在输出和输入功率线上加装FIL1和FIL2磁环形成电抗器对共模干扰进行抑制○2变频器的输入、输出功率电线的布局要防止对周边设备的控制线有电磁场耦合,即要防止这些功率电线与某条控制线平行捆扎在一起或过分靠近,如图4-2所示。

图4-2 变频器的控制线与功率输出线及电源进线过分靠近或捆绑在一起的不良安装○3数字式测量仪器仪表的输入阻抗高、频率响应好,很容易敏感变频器本体和输入输出线所发射出来的无线电干扰,造成数字式测量仪器仪表显示乱跳或完全不能测量。

因此要求数字式测量仪器仪表远离变频器及变频器的输入输出线。

如远离不可能,应对数字式仪器仪表的本体、测量线进行屏蔽。

屏蔽线的外套金属网不能两端接地,只能一端接地,接地端设在数字式仪器仪表侧,由此形成静电屏蔽如图4-3所示,另外一种使用双绞线作为数字式仪器仪表的输入线,每绞间距不得大于1cm。

干扰严重时可以综合采用多种措施:双绞线+屏蔽套、屏蔽箱、拉开距离、变频器输入输出线加磁环、加电抗器等。

图4-3 对数字式仪器或其他敏感仪器的抗干扰处理方法2.外界干扰妨碍变频器正常运行时的对策○1由电网引入的干扰和过电压(a)变压器原边电网因各类用电器切换、雷电等所引起的过电压及干扰会通过变压器分布电容和绕阻耦合传递到变压器付边、使付边电线上出现过电压及干扰。

(b) 与变频器同一付边电源线上有大功率的负载切换,特别是功率因数补偿柜之类的容性负载切换,会在电源线上引起过电压,这种过电压的大小与切换电流的大小、突变速率和电网导线电感值有关。

例如:如图4-4所示的负载N经由断路器KM2突然断开时,因电网导线电感(La、Lb、Lc)的存在,会在接往变频器的导线上产生过电压或干扰图4-4 过电压和干扰传输途径及为减弱过电压和干扰所附加的各种措施及元件(c) 在变频器同一电源上接有强干扰负载或晶闸管器件,会造成电网电流严重畸变,引起在正弦波电压上叠加尖峰过电压和干扰。

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