谐波干扰与抑制

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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。

抑制谐波干扰常用的方法

抑制谐波干扰常用的方法

抑制谐波干扰常用的方法1.滤波器:应用良好设计的滤波器可以有效地降低谐波干扰。

滤波器可分为有源滤波器和无源滤波器两类。

有源滤波器通过输入与谐波相反的相位来实现谐波的抵消,而无源滤波器则通过吸收谐波的能量来消除谐波。

2.降低谐波发生源:降低谐波发生源的数量和强度也是有效抑制谐波的方法之一、可以采用合适的电源,避免使用产生大量谐波的设备,或者通过更换谐波发生源的设计和运行来降低其谐波产生量。

3.电力电子设备的设计优化:电力电子设备是电力系统中可能产生谐波的常见源。

通过对电力电子设备的设计进行优化,可以减少其产生的谐波。

例如,在设计中应用合适的滤波器和补偿装置,或者使用降低谐波的控制方法,都可以有效地减少谐波干扰。

4.使用变压器:变压器可以提供一定程度的谐波抑制功能。

在电力系统中,通过使用适当设计的谐波隔离变压器,可以有效地降低谐波的传播和干扰。

这是因为谐波对于变压器的阻抗通常较高,可以将谐波限制在变压器较小的区域内。

5.谐波滤波器的安装和调整:谐波滤波器是一种专门用于抑制谐波的装置。

通过安装谐波滤波器,可以在电力系统中选择性地去除谐波成分。

滤波器的调整需要深入研究电力系统的谐波特性,并根据实际情况进行适当的选择和设置。

6.谐波监测和控制:谐波监测和控制系统可以实时监测电力系统中的谐波情况,并采取相应的控制策略来抑制谐波。

这可以通过在线监测设备、谐波分析仪和自动控制装置实现。

当系统中的谐波水平超过预设阈值时,控制系统可以自动启动滤波器等设备来抑制谐波干扰。

7.谐波抑制转换器:谐波抑制转换器是一种特殊的电力电子装置,可以通过改变其频率和幅度来抑制谐波。

这种转换器通常应用在大功率电力系统中,可以降低对网络的谐波干扰。

总的来说,抑制谐波干扰的方法涉及系统设计、设备优化、滤波器安装调整和监测控制等多个方面。

通过综合运用这些方法,可以有效地减少谐波的产生和传播,提高电力系统的质量和稳定性。

谐波危害及抑制谐波的方法

谐波危害及抑制谐波的方法

谐波危害及抑制谐波的方法谐波是指频率高于基波的电磁波,它们会频繁出现在我们的电力系统和其他电力设备中。

虽然谐波在一些应用中可产生有益效果,但在大多数情况下,它们都是一种电力质量问题,会给电力系统和其他设备带来一系列危害。

1.设备损坏:谐波会增加设备内的电流和电压,导致设备发热加剧,并可能引起设备元件过热、熔断或焚毁。

此外,频繁的谐波还会引起设备的机械振动,造成设备损坏。

2.电力系统不稳定:谐波引起系统的电流和电压的波形失真,导致电力系统不稳定。

此外,谐波会导致电力系统中的谐振现象,这些谐振可以引起电力系统中的电流和电压急剧增加,可能破坏设备。

3.通信干扰:谐波会产生大量的高频干扰信号,这些信号可能干扰无线通信和其他电磁波设备的正常运行。

在高度电子化的社会中,这种通信干扰可能会带来严重的问题。

为了抑制谐波带来的危害,可以采取以下方法:1.装置谐波滤波器:谐波滤波器用于减小电力系统中的谐波。

滤波器通常会将谐波通过处理电路转化成其他形式,或者将它们绕过电力系统,以防止它们对设备和系统产生影响。

2.使用变压器:变压器可以用来减小谐波的影响。

通过在电力系统中安装特定的谐波抑制变压器,可以将谐波电流限制在合理的范围内,从而降低谐波的危害。

3.电源滤波器:为敏感设备提供干净的电力供应也是一种有效的抑制谐波的方法。

电源滤波器可以滤除电力供应中的谐波元素,从而降低谐波对设备的危害。

4.合理的电源设计:在电力系统设计阶段,可以采取一些措施来减小谐波的生成。

例如,选择适当的线路,减小高谐波的产生,或者选择低谐波的电力设备。

5.故障检测和维护:及时发现和处理设备和系统中的谐波问题至关重要。

定期进行电力设备的检查和维护,可以发现并消除谐波带来的潜在危害。

总而言之,谐波在电力系统和其他电力设备中的存在可能带来很多危害。

为了抑制这些危害,我们可以采取各种措施,包括使用谐波滤波器、变压器、电源滤波器、合理的电源设计以及进行定期的检查和维护。

电力谐波的产生原因及抑制方法

电力谐波的产生原因及抑制方法

电力谐波的产生原因及抑制方法电力谐波是指电力系统中产生的非正弦波形,它由于交流电系统中的非线性负载、电力线上的电容器和电感器等因素引起。

电力谐波在电力系统中的存在可能会导致设备的故障、能源浪费和电网负载能力的下降。

因此,对电力谐波的产生进行有效的抑制是非常重要的。

1.非线性负载:非线性负载是电力谐波的主要源头。

非线性负载通常包括电力电子设备,如电视、计算机、UPS电源、逆变器、风力发电机等。

这些设备的工作原理会产生非线性电流,进而导致电网中谐波的产生。

2.电容器和电感器:电容器和电感器也会对电力谐波的产生做出贡献。

在电力系统中,电容器和电感器常用于无功补偿和电能储存。

然而,由于电容器和电感器的等效电路具有谐振特性,它们会对电力谐波起到放大的作用。

3.电网接地方式:电网的接地方式也会影响电力谐波的产生。

当电网采用不完全中性接地时,地线电流会导致电子设备的谐波污染。

抑制电力谐波的方法有多种,下面将介绍几种常见的方法:1.优化电力系统设计:对于新建的电力系统,可以采用谐波抑制措施进行设计。

例如,将非线性负载远离主要的电源和敏感设备,减少非线性负载对谐波的干扰。

2.增加电力系统的容量:增加系统容量可以降低电力谐波对设备的影响。

通过增加设备的容量,可以减少设备的负载率,从而降低了负载谐波。

3.应用谐波滤波器:谐波滤波器是目前应用最广泛的抑制电力谐波的方法之一、谐波滤波器可将电力谐波从电网中滤除,从而减少对设备的影响。

4.提高设备的抗谐波能力:可以通过改善设备的设计或增加额外的抗谐波装置,使得设备能够更好地抵抗电力谐波的干扰。

5.加强监测和管理:及时监测电力谐波的产生和影响程度,对于谐波超标的情况进行调整和管理。

可以采用在线监测系统对电力谐波进行实时监测,并根据监测结果采取适当的措施。

综上所述,电力谐波的产生原因主要是非线性负载、电容器和电感器以及电网接地方式等因素的综合作用。

为了有效抑制电力谐波,需要采用适当的方法,包括优化电力系统设计、增加系统容量、应用谐波滤波器、提高设备的抗谐波能力以及加强监测和管理等。

谐波的产生原因危害与治理

谐波的产生原因危害与治理

谐波的产生原因危害与治理谐波是指信号在传输过程中产生的频率是原有信号频率的整数倍的现象。

谐波一般是由于信号源产生幅度非线性特性、信号传输线路的不完美特性以及外界干扰等多种因素共同作用所导致的。

1.非线性特性:当信号源的输入电压超过其线性范围时,信号源会产生非线性失真。

这种非线性特性会使得原信号分解成包含各种谐波成分的信号,即产生谐波。

2.传输线路的不完美:在电力传输和通信线路中,由于电导率不一致、绝缘材料的不均匀性以及线路的接地等因素,会引起谐波的产生。

这些因素使得线路对于不同频率的信号具有不同的传输特性,从而造成信号的失真和谐波的产生。

3.外界干扰:外界电磁辐射的干扰也会引起谐波的产生。

当外界电磁波与系统内的信号相互作用时,可能会产生共振现象,从而导致谐波信号的产生。

谐波的存在会带来一系列的危害,包括以下几个方面:1.信号失真:谐波信号会改变原信号的波形和频谱特性,导致信号失真。

这会影响到电力传输系统和通信系统中的信号传输质量,降低系统的可靠性和稳定性。

2.设备损坏:谐波会导致电流和电压的波形变形,产生大量的电磁干扰。

这些干扰会对设备的正常工作造成影响,甚至会导致设备损坏和故障。

谐波还可能引起设备内部电子元件的过热现象,加速设备老化和损坏。

3.电力系统能源浪费:谐波会引起电力系统中电流和电压的非功率信号,造成能量损耗。

这不仅会浪费能源,还会导致电力系统的效率降低。

为了治理谐波对系统的危害,可以采取以下几种方法:1.模拟电路设计中采用线性器件:选择线性器件作为信号源和信号传输线路中的关键部件,减少非线性特性对信号的影响。

2.使用滤波器:在信号源和负载之间加入合适的滤波器,可以有效地滤除谐波成分,保证原信号的传输质量。

3.优化供电系统:针对供电系统中频繁出现谐波问题的设备,进行电源选择、接线方式和接地设计的优化,减少谐波产生。

4.电源质量改进:加强对供电设备的质量管理,采用高质量的电源设备,减少谐波对电力系统的影响。

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。

变频器的谐波干扰与抑制及参数设定

变频器的谐波干扰与抑制及参数设定

变频器的谐波干扰与抑制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、负载及其他邻近电气设备。

在实际使用过程中,经常遇到变频器谐波干扰问题,下面简单介绍谐波产生的机理、传播途径及有效抑制干扰的方法。

1.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路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。

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,其中的高次谐波将干扰输入供电系统。

在逆变输出回路中,输出电流信号是受PWM载波信号调制的脉冲波形,对于GTR大功率逆变元件,其PWM的载波频率为2~3kHz,而IGBT大功率逆变元件的PWM最高载频可达15kHz。

同样,输出回路电流信号也可分解为只含正弦波的基波和其他各次谐波,而高次谐波电流对负载直接干扰。

另外高次谐波电流还通过电缆向空间辐射,干扰邻近电气设备。

2.抑制谐波干扰常用的方法谐波的传播途径是传导和辐射,解决传导干扰主要是在电路中把传导的高频电流滤掉或者隔离;解决辐射干扰就是对辐射源或被干扰的线路进行屏蔽。

具体常用方法:(1)变频系统的供电电源与其他设备的供电电源相互独立,或在变频器和其他用电设备的输入侧安装隔离变压器,切断谐波电流。

(2)在变频器输入侧与输出侧串接合适的电抗器,或安装谐波滤波器,滤波器的组成必须是LC型,吸收谐波和增大电源或负载的阻抗,达到抑制谐波的目的。

(3)电动机和变频器之间电缆应穿钢管敷设或用铠装电缆,并与其他弱电信号在不同的电缆沟分别敷设,避免辐射干扰。

(4)信号线采用屏蔽线,且布线时与变频器主回路控制线错开一定距离(至少20cm以上),切断辐射干扰。

(5)变频器使用专用接地线,且用粗短线接地,邻近其他电器设备的地线必须与变频器配线分开,使用短线。

抑制谐波干扰常用的方法

抑制谐波干扰常用的方法

抑制谐波干扰常用的方法在实际使用过程中,经常遇到变频器谐波干扰问题.抑制谐波干扰常用的方法:谐波的传播途径是传导和辐射。

解决传导干扰主要是在电路中把传导的高频电流滤掉或者隔离;解决辐射干扰就是对辐射源或被干扰的线路进行屏蔽。

具体常用方法:(1)变频系统的供电电源与其他设备的供电电源相互独立,或在变频器和其他用电设备的输入侧安装隔离变压器,切断谐波电流。

(2)在变频器输入侧与输出侧串接合适的电抗器,或安装谐波滤波器,滤波器的组成必须是LC型,吸收谐波和增大电源或负载的阻抗,达到抑制谐波的目的。

(3)电动机和变频器之间电缆应穿钢管敷设或用铠装电缆,并与其他弱电信号在不同的电缆沟分别敷设,避免辐射干扰。

(4)信号线采用屏蔽线,且布线时与变频器主回路控制线错开一定距离(至少20cm以上),切断辐射干扰。

(5)变频器使用专用接地线,且用粗短线接地,邻近其他电器设备的地线必须与变频器配线分开,使用短线。

这样能有效抑制电流谐波对邻近设备的辐射干扰。

这些都是理论知识,在应用中我们要更多的结合现场工况。

例1记得还是1999年的事情,当初是在四川内江某一铁路水厂做变频自动化改造项目。

现场布线的时候,将所有控制线和动力线全部绑在一起,在刚调试变频器没有运行的时候,功能测试,数据的显示都很正常。

但当变频器一投入运行,整个数据就全乱了,数据波动特别大,完全不能正常显示。

后经检查,发现控制线与动力线布在一起。

与业主沟通之后,由于地沟有限,增加镀锌管,控制线穿管布线。

然后将镀锌管焊接接地线接地。

处理后,数据仍然有一定的跳动,尤其是频率比较低的时候,等频率上升到35HZ以上,数据就比较稳定了。

但为了更加可靠的运行,又做了2项处理:1、购买了一个隔离变压器作为PLC的供电,也就是使用AC380V输入/AC220V输出的变压器,输入输出隔离;2、在变频器输入端增加电抗器。

经过这两项处理后数据基本上稳定了。

最后在投入运行前,又将所有的模拟量输入的屏蔽层重新接地。

电力系统谐波的危害及其常用抑制方法

电力系统谐波的危害及其常用抑制方法

电力系统谐波的危害及其常用抑制方法电力系统中的谐波是指频率为基波频率的整数倍的电压和电流成分,它们在电力系统中的存在会引起一系列的问题和危害。

下面将详细介绍电力系统谐波的危害及其常用抑制方法。

一、谐波的危害1.电压失真:谐波的存在会使电压波形发生畸变,进而导致电压的失真,使电力设备无法正常运行。

电压失真还会对电力设备造成较大的冲击和损害,缩短设备的寿命。

2.系统能效下降:谐波会导致电力系统中电流的失真,由于谐波电流引起的额外功耗,使得系统能效下降。

这会导致电力设备的能耗增加,降低整个系统的效率。

4.电磁兼容性问题:谐波信号会干扰电力系统周围的其他电子设备,导致电磁兼容性问题。

这会对邻近的电子设备造成干扰,影响设备的正常运行。

5.高频谐波产生的热问题:高频谐波会导致电力设备产生过多的热量,进而引起绝缘材料的老化和烧损,甚至造成火灾。

这对电力系统的安全性构成严重威胁。

二、谐波抑制的常用方法1.变压器和电机的设计优化:在变压器和电机的设计中考虑谐波的影响,通过选择合适的材料和结构,减小谐波对设备的影响。

例如,在电机设计中,可以增加骨架的厚度或配置合适的磁路副将谐波分向其他通道。

2.滤波器的应用:安装合适的滤波器可以有效地抑制谐波。

滤波器可以通过改变电源电路的阻抗特性,将谐波电流引向滤波器,从而减小谐波的水平。

4.负载侧的谐波抑制:对于谐波敏感的设备,可以在负载侧采取一些措施来抑制谐波。

例如,使用谐波阻抗装置或磁性隔离器等。

5.教育和培训:提高电力系统从业人员对谐波问题的认识和理解,增强其对谐波抑制方法的应用能力,能够及时发现和解决谐波问题。

总之,谐波对电力系统的危害不容忽视。

为了保证电力系统的正常运行和设备的安全性,需要采取有效的措施来抑制谐波。

以上所提到的方法是目前常用的谐波抑制方法,但需要根据具体情况选择合适的方法。

谐波产生的原因危害和抑制措施

谐波产生的原因危害和抑制措施

谐波产生的原因危害和抑制措施0前言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。

电力系统受到谐波污染后,轻则影响系统的运行效率,重则损坏设备以至危害电力系统的安全运行。

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波形畸变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谐波产生的原因在供电系统中谐波的发生主要是由两大因素造成的:(1)可控硅整流装置和调压装置等的广泛使用,晶闸管在大量家用电器中的普通采用以及各种非线性负荷的增加导致波形畸变。

(2)设备设计思想的改变。

过去倾向于采用在额定情况以下工作或裕量较大的设计。

现在为了竞争,对电工设备倾向于采用在临界情况下的设计。

例如有些设计为了节省材料使磁性材料工作在磁化曲线的深饱和区段,而在这些区段内运行会导致激磁材料波形严重畸变。

2谐波对电力系统的危害谐波对电力系统的污染日益严重,谐波源的注入使电网谐波电流、谐波电压增加,其危害波及全网,对各种电气设备都有不同程度的影响和危害。

现将对具体设备的危害分析如下:(1)交流发电机。

同步电动机及感应电动机在定子绕组和转子绕组产生附加热损耗,热损耗除谐波电流铜损I2nR以外,还由于电流的集肤效应,产生附加损耗,对转子引起热损耗增大。

对大型汽轮发电机来说,若发生多次谐波振荡,谐波电流超过额定电流的25%时,由于上述原因可能会导致转子局部过热而损坏。

对变压器来说,铁芯产生热损耗,尤其是涡流损耗大,在变压器绕组中有谐波电流,在铁芯中感应磁通,产生铁损。

(2)架空线路谐波电流产生热损,较大的高次谐波电流分量能显著地延缓潜供电流的熄灭,导致单相重合闸失败。

电缆中的谐波电流会产生热损,使电缆介损、温升增大。

(3)电力电容器由于谐波电流会引起附加绝缘介质损耗,加快电力电容器绝缘老化。

变频器的谐波干扰与抑制及参数设定

变频器的谐波干扰与抑制及参数设定

变频器的谐波干扰与抑制及参数设定变频器是一种将交流电源转换为可调控频率和电压的电力变换装置,广泛应用于工业生产中的电机驱动系统。

然而,变频器在运行过程中会产生谐波干扰,给电气设备带来诸多问题。

本文将重点介绍变频器的谐波干扰、抑制方法以及参数设定。

一、变频器的谐波干扰变频器在将电源交流电转换为电机驱动所需的直流电后,将其通过逆变器部分将其转换为可调频率的交流电。

在这个过程中,电压和电流在逆变器部分会发生波形的失真,进而产生谐波。

谐波表现为频率不同的电流或电压的波形成分,由于谐波的存在,会导致电气设备的过热、寿命缩短、工作不稳定等问题。

二、谐波干扰的分类谐波干扰主要分为电压谐波和电流谐波两种类型。

电压谐波是指在电源侧(变频器输出侧),电压的波形失真导致谐波的产生;电流谐波是指在电机侧(电机输出侧),电流的波形失真导致谐波的产生。

通常情况下,电流谐波对电气设备的影响更为严重,因此本文主要关注电流谐波的抑制方法与参数设定。

三、抑制电流谐波的方法1.增加滤波电容:通过在变频器输出侧添加滤波电容来减小电流谐波,滤波电容能够吸收一部分的谐波电流。

滤波电容的参数设定应根据谐波电流的频率和幅值进行选择。

2.采用谐波抑制器:谐波抑制器是一种专业的设备,能够检测并抑制系统中的电流谐波波动。

谐波抑制器通过将谐波电流反馈给变频器,使其产生反向的谐波电流,从而抵消谐波波动。

3.增加输出滤波器:通过在变频器输出侧添加输出滤波器,可以有效地减小电流谐波。

输出滤波器可将变频器输出的方波电流转换为更接近正弦波的电流。

四、参数设定参数设定是抑制谐波干扰的重要环节,合理设置变频器的参数可以减小谐波的产生。

参数设定的要点如下:1.频率设定:根据实际情况设定变频器的输出频率,合理的频率设定能够减小谐波的产生。

2.减小调速时间:调速时间是指从起动到达设定速度所需的时间,减小调速时间能够降低谐波的产生。

3.加大滤波时间常数:滤波时间常数是指变频器输出电流和电压滤波的时间,加大滤波时间常数能够减小谐波的波动。

浅析谐波产生的原因-影响及抑制措施

浅析谐波产生的原因-影响及抑制措施

浅析谐波产生的原因\影响及抑制措施摘要:随着高科技的飞速发展,各种新型用电设备也不断地问世和使用,致使产生的高次谐波越来越多。

而电力系统受到谐波影响后,轻则影响系统的运行效率,重则损坏设备以至危害电力系统的安全运行。

本文主要对谐波的产生与危害进行分析,并对店里系统抑制谐波的措施进行探讨,从而保证供电质量。

关键词:谐波;产生原因;影响;抑制措施一、谐波的概念谐波是指对周期性交流分量进行傅立叶级数分解,得到的频率为基波频率大于1整数倍的分量。

通俗地说谐波是一个周期电气量的正弦分量,其频率为基波频率的整数倍。

二、谐波的产生(一)以电力电子元件为基础的开关电源设备,如:各种电力变流设备(整换流装置、变频器)、相控调速和调压装置,大容量的电力晶闸管可控开关设备、电力机车、家用电器等,它们大量的用于化工、电气铁道,冶金,矿山等共矿企业以及各式各样的家用电器中。

(二)具有铁磁饱和特性设备,如变压器、电抗器等;变压器中的谐波电流是由励磁回路的非线性引起的,正常情况下,所加电压为额定电压,铁芯工作在线性范围内,谐波电流含量不大,但在轻载时电压升高,铁芯工作在饱和区,此时谐波电流就会大大增加。

在变压器正常工作过程中,如果有暂态扰动、负载剧烈变化都会产生大量谐波。

三、谐波的危害一般来讲,具有非线性特性或者对电流进行周期性开闭的电气设备对容量相对较大的电力系统影响不很明显,而对容量小的系统,谐波产生的干扰就不可忽视,谐波电流和谐波电压的出现,对公用电网是一种污染,它使用电设备所处的环境恶化,给周围的通信系统和公用电网以外的设备带来危害。

谐波污染对电力系统的危害严重性主要表现在:(一)对供电线路的影响谐波对供电线路产生了附加谐波损耗。

由于集肤效应和邻近效应,使线路电阻随频率增加而提高,造成电能的浪费;由于中性线正常时流过电流很小,故其导线较细,当大量的三次谐波电流流过中性线时,会使导线过热、绝缘老化、寿命缩短、损坏甚至发生火灾。

变频器使用中的谐波干扰及抑制方法

变频器使用中的谐波干扰及抑制方法
最 大 的 电磁 污 染 源 。变 频 器 直一 交 逆 变 器 的非 线 性 等效 负 荷 使
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 , 中 的高 次 谐 波将 干 扰 输 入供 电系统 。 其 在
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时, 经三相桥路不可控整流成直流 电压信 号 , 波电容滤波及 经滤 大功率晶体管开关元件逆变为频率 可变的交流信号:在整流回
电晕处理装置 常见故 障处理
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敏度 , 障 依 旧 , 时短 接 开 关 , 障 消 除 由于 风 门 全开 , 故 临 故 风机
确认 电极间隙和接地碳刷均正常 ,检查电极 、电极绝缘嗣 板、 高压线 、 高压接线端 , 发现 电极 2 绝缘 围板有黑色堆积物质 ,

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近年来,随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展,交流传动与控制技术成为目前发展最为迅速的技术之一,电气传动技术面临着一场历史革命,即交流调速取代直流调速和计算机数字控制技术取代模拟控制技术已成为发展趋势。

电机交流变频调速技术是当今节电、改善工艺流程以提高产品质量和改善环境、推动技术进步的一种主要手段。

变频调速以其优异的调速和起制动性能,高效率、高功率因数和节电效果,广泛的适用范围及其他许多优点而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。

但是由于变频器中普遍有晶闸管、整流二极管及大功率IGBT开关等非线性元器件,在使用中会产生大量谐波,从而干扰周围电器正常运行。

如果变频器的干扰问题解决不好,不但系统无法可靠运行,还会影响其他电子、电气设备的正常工作,因此有必要对变频器应用系统中的干扰问题进行探讨。

 1 变频调速系统谐波的产生
变频器的主电路一般由交-直-交组成,外部输入的380 V/50 Hz 的工频电源经三相桥路晶闸管整流成直流电压信号后,经滤波电容滤波及大功率晶体管开关器件逆变为频率可变的交流信号。

在整流回路中,输入电流的波形为不规则的矩形波,波形按傅里叶级数分解为基波和各次谐波,其中的高次谐波将干扰输入供电系统。

在逆变输出回路中,输出电流信号是受PWM载波信号调制的脉冲波形,对于GTR 大功率逆变器件,其PWM的载波频率为2耀3 kHz,而IGBT大功率逆变器件的PWM最高载频可达15 kHz。

同样,输出回路电流信号也可分解为只含正弦波的基波和其他各次谐波,而高次谐波电流对负载直接干扰。

另外高次谐波电流还通过电缆向空间辐射,干。

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供电公司吕向阳【摘要】在电能质量多种指标中,受干扰性负荷影响,谐波是最为普遍的。

该文介绍了电力系统中的主要谐波源、谐波的危害及抑制措施。

关键词谐波抑制措施一、概述在理想的情况下,优质的电力供应应该提供具有正弦波形的电压。

但在实际中供电电压的波形会由于某些原因而偏离正弦波形,即产生谐波。

我们所说的供电系统中的谐波是指一些频率为基波频率(在我国取工业用电频率50HZ为基波频率)整数倍的正弦分量,又称为高次谐波。

在供电系统中,产生谐波的根本原因是由于给具有非线形阻抗的电气设备(又称为非线形负荷)供电的结果。

这些非线形负荷在工作时向电源反馈高次谐波,导致供电系统的电压、电流波形畸变,使电能质量变坏。

因此,谐波是电能质量的重要指标之一。

供电系统中的谐波问题已引起各界的广泛关注,为保证供电系统中所有的电气、电子设备能在电磁兼容意义的基础上进行正常、和谐的工作,必须采取有力的措施,抑制并防止电网中因谐波危害所造成的严重后果。

二、谐波源谐波源是指向公用电网注入谐波电流或在公用电网中产生谐波电压的电气设备。

在电力的生产、传输、转换和使用的各个环节中都会产生谐波。

在发电环节,当对发电机的结构和接线采取一些措施后,可以认为发电机供给的是具有基波频率的正弦波形的电压。

谐波的产生主要是来自下列具有非线形特性的电气设备:(1)具有铁磁饱和特性的铁心设备,如:变压器、电抗器:(2)以具有强烈非线形特性的电弧现象的设备,如:气体放电灯、交流弧焊机、炼钢电弧炉等;(3)以电力电子元件为基础的电源设备,如:各种电力交流设备(整流器、逆变器、变频器)、相控调速和调压装置,大容量的电力晶闸管可控开关设备等,它们大量的用在化工、电气化铁道、冶金、矿山等工矿企业以及各式各样的家用电器中。

以上这些非线形电气设备(或称之为非线形负荷)的显著的特点是它们从电网取用非正弦电流,也就是说,即使电源给这些负荷供给的是正弦波形的电压,但由于它们具有其电流不随电压同步变化的非线形的电压—电流特性,使得流过电网的电流是非正弦波形的,这种电流波形是由基波和与基波频率成整数倍的谐波组成,即产生了谐波,使电网电压严重失真,此外电网还须向这类负荷产生的谐波提供额外的电能。

谐波的危害与治(三篇)

谐波的危害与治(三篇)

谐波的危害与治引言随着现代科技的发展,谐波问题在各个领域中日益突出。

谐波是指在电力系统或电子设备中,在基频上产生的频率是基频的整数倍的特殊电压或电流成分。

尽管谐波本身并不造成太大的危害,但长期存在的谐波问题会导致设备的过载、故障、减寿等问题,甚至可能对人体健康产生负面影响。

因此,对谐波进行合理治理和控制是至关重要的。

本文将探讨谐波的危害以及治理范本。

一、谐波的危害1.设备故障和过载在电力系统中存在谐波电流时,会导致设备的过载和故障。

谐波电流会加大设备的电流负荷,使得设备运行在额定负荷以上,从而加速设备的老化过程,减少设备的使用寿命。

并且,谐波电流还会产生额外的热量,进一步加剧设备的过载,从而引发设备的故障。

2.能源浪费和降效谐波电流会导致能源的浪费。

谐波电流在电力系统中流动时,由于产生压降、损耗等现象,会导致能源的损失。

此外,谐波电流在设备内部的传导和流动过程中也会产生额外的功耗,进一步降低了设备的效率。

3.电网负面影响谐波电流会对电网产生负面影响。

大量的谐波电流会导致电网的电压和电流波形失真,进而影响电网的稳定运行。

在严重的情况下,甚至会导致电网的故障和瘫痪。

4.对人体健康的危害谐波电流还可能对人体健康产生负面影响。

长时间暴露在高谐波电压或电流环境中,可能导致头痛、失眠、神经衰弱等症状。

并且,据研究表明,长期暴露在谐波电流环境中,还可能增加患癌症、心脏病等疾病的风险。

二、谐波治理的范本1.谐波源控制谐波问题的治理首先要从源头入手,减少谐波电流的产生。

可以采取以下措施来控制谐波源:(1)对发电设备进行合理规划和设计,降低发电设备的谐波产生;(2)采用高质量的电力电子设备和组件,降低设备本身产生的谐波;(3)合理设计电力系统的连接和布线,降低谐波电流的传播和影响范围。

2.谐波抑制装置的应用谐波抑制装置是指一种专门用于抑制谐波现象的设备。

通过安装谐波抑制装置,可以有效地降低谐波电流的水平,减小谐波的影响。

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。

谐波危害及抑制谐波的方法

谐波危害及抑制谐波的方法

谐波危害及抑制谐波的方法论文随着电网容量迅速增长,电网运行电压也不断提高,电网中谐波问题日益严重,谐波电流注入公用电网,必然污染公用电网,使公用电网电源的波形畸变。

受谐波电流污染的公用电源,轻者干扰设备正常运行,影响人们的正常生活,重者致使工业上的大型生产线、系统运行瘫痪,会造成严重经济损失。

标签:电网谐波危害抑制随着工业、农业和人民生活水平的不断提高,除了需要电能成倍增长,对供电质量及供电可靠性的要求也越来越多,电力質量受到人们的日益重视。

由于用电负载大都是非线性负载,都是谐波源,如将这些谐波电流注入公用电网,必然污染公用电网,使公用电网电源的波形畸变,增加谐波成份。

近几年,传感技术、光纤、微电子技术、计算机技术及信息技术日臻成熟。

集成度愈来愈高,微电子器件工作电压变得更低,耐压水平也相对更低,更易受外界电磁场干扰而导致控制单元损坏或失灵。

因此,受谐波电流污染的公用电源,轻者干扰设备正常运行,影响人们的正常生活,重者致使工业上的大型生产线、系统运行瘫痪,会造成严重经济损失。

一、电网谐波的产生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弦电动势,即所产生的电流稍偏离正弦电流。

当几个电源并网时,总电源的电流也将偏离正弦波。

2、非线性负载谐波产生的另一个原因是由于非线性负载。

当电流流经线性负载时,负载上电流与施加电压呈线性关系,而电流流经非线性负载时,则负载上电流为非正弦电波,即产生了谐波。

主要非线性负载装置包括开关电源的高次谐波、变压器空载合闸涌流产生谐波、单相电容器组开断时的瞬态过电压干扰、电压互感器铁磁谐振过电压、整流器和逆变器产生的谐波电压和电流以及电弧炉运行引起电压波动。

二、谐波的危害1、污染公用电网如公用电网的谐波特别严重,则不但使接入该电网的设备无法正常工作,甚至会造成故障,而且还会造成向公用电网的中性线注入更多电流,造成超载、发热,影响电力正常输送。

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。

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谐波干扰与抑制(南宁浮法玻璃有限责任公司动力分厂,南宁,530031)摘要:本文介绍了谐波的产生、危害、传播途径及相应的抑制措施。

并以浮法玻璃生产线上的主要谐波源为例,列举了谐波干扰及抑制的实例。

关键词:谐波干扰,谐波危害,干扰途径,抑制措施,实例0.引言随着各种电力电子设备的应用日益广泛,大量的谐波电流注入电网,谐波所造成的危害也日趋严重。

现在,许多国家都制定了限制电力系统和用电设备谐波的标准和规范,把谐波管理做为供配电系统的一项重要管理工作。

所以研究和分析谐波的产生、危害和抑制具有重要的实际意义。

1.谐波的产生凡与电力系统连接并向电网输入50Hz以上频率电流的设备,统称谐波源。

谐波叠加在正弦基波上,使基波波形发生畸变。

电网谐波主要来源于三个方面:1.1发电机产生的谐波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等原因,发电机磁极磁场并非完全按正弦规律分布,因此感应电动势就不是理想的正弦波,输出电压也就包含一定的谐波。

不过由于发电机设计时采取了许多削弱谐波的措施,因此其输出电压的谐波含量很少。

1.2变压器产生的谐波变压器产生的谐波电流是由其励磁回路的非线性引起的。

变压器的铁心具有非线性,加上正弦电压时,励磁电流产生波形畸变,谐波成分包含以3、5次谐波为主的奇次谐波,其中3次谐波含量可达额定电流的0.5%。

变压器励磁电流的谐波含量和铁心饱和程度有关,施加于变压器的电压越高,谐波含量急剧增加。

注入电网的谐波成分和变压器的连接组别有关,变压器一次侧为△形连接时,3n(n=1,2,3…)次谐波只在△形绕组内流通,注入电网的只有6K±1(K=1,2,3…)次谐波。

1.3用电设备产生的谐波1.3.1晶闸管整流装置产生的谐波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,给电网留下的也是另一部分缺角的正弦波,显然在留下的部分中含有大量的谐波。

谐波含量随控制角增大而增大,控制角等于90º时谐波含量最大。

如果整流装置为单相全控桥式整流,交流侧含有奇次谐波电流,其中3次谐波含量最大。

如果整流装置为三相6脉全控桥式整流,交流侧含有5次及以上奇次谐波电流,12脉整流器含有11次及以上奇次谐波电流,24脉整流器则只含23次及以上奇次谐波电流。

可见随着整流相数增加,谐波含量及幅值减少。

1.3.2变频装置产生的谐波采用SPWM脉宽调制的变频器,逆变器的输出电压接近正弦波,但由于使用载波信号对控制正弦波进行调制,也产生了和载波信号有关的高次谐波分量。

SPWM脉宽调制型变频器输出电压为占空比按正弦规律分布的系列矩形波,其中包含角频率为ωC 、2ωC及其附近的谐波,不含低次谐波。

变频器输入电流是非正弦波,含有5次及以上频率的奇次谐波。

变频器常用于风机水泵等设备,这类设备的功率一般较大,注入电网的谐波含量较大。

1.3.3电弧炉主要用于炼钢。

交流电弧炉在运行时,特别是在熔化期,电极端反复短路与断路,电流发生不规则的变化,从而产生3次谐波为主的谐波电流。

1.3.4并联电容器投入电网后,流入电网的谐波电流不仅由谐波源提供,而且由电容器组提供,因此使流入电网的谐波电流加大,谐波电压加大,加剧电网电压畸变。

也即电容器的投入使电网谐波放大。

1.3.5荧光灯、电视机等家用电器产生的谐波荧光灯的伏安特性是严重非线线的,因此产生以3次谐波为主的谐波电流。

电视机、电脑、计算机和调温炊具等家用电器,因其有调压整流装置,也会产生奇次谐波电流。

这些家用电器虽然功率小,但数量巨大,也是重要的谐波源之一。

2.谐波的危害谐波电流和电压的出现,降低了电网电能的质量,给公用电网及用电设备、通讯设备带来严重危害。

谐波对公用电网和其他设备的影响主要表现在以下几个方面:2.1.谐波对电网的危害谐波使电网电压正弦波发生畸变,降低了电能质量。

谐波使输电线路产生附加损耗,使电缆介质损耗和温生增加,加速电缆绝缘老化,缩短电缆寿命。

谐波使架空线电压峰值增加产生电晕,引起电晕损耗。

谐波使断路器开断能力下降。

在居民用电中,大量的三次谐波电流流过中线会引起中线过载、过热,加速绝缘老化乃至损坏,进而发生火灾。

2.2.谐波对电机和变压器的危害谐波对电机和变压器的影响主要是引起附加损耗和过热,加速绕组绝缘老化,缩短寿命甚至发生损坏。

谐波电流产生的脉动转矩会引起电机的机械震动和噪音。

谐波电流还会引起变压器外壳、外层硅钢片和某些紧固件的发热,并有可能引起局部过热。

谐波还会引起变压器噪声增大。

2.3.谐波引起电网中局部的谐振和谐波电流放大谐波引起电网中的并联电容器谐振,从而使谐波电流放大,加大了上述2.1和2.2所述的危害。

谐振还引起噪音和震动,谐振产生的过电压甚至引起电容器绝缘介质击穿而烧毁。

2.4.谐波对继电保护和测量的影响谐波影响继电器特性造成误动作,其中对部分晶体管型继电器影响较大。

谐波使感应式仪表误差增大而降低仪表的计量准确性。

在测量电能时,如果负载不是谐波源,而电网电压含有谐波,则会在负载上产生有害的谐波损耗,用户还要为此多付电费,反之则会因此少付电费。

2.5.谐波对通讯设备的干扰谐波干扰会引起通讯系统的噪音,降低通话的清晰度。

干扰严重时会引起信号丢失,甚至发生设备事故。

2.6.谐波对晶闸管整流设备的控制造成影响,引起误触发。

3.谐波干扰途径及抑制措施3.1电路耦合引起的干扰即通过相关电路传播谐波干扰信号。

3.1.1.传播途径(1)通过电源网络传播这是谐波源输入侧谐波电流注入电网的主要传播方式。

注入电网虚线②所示。

3.1.2.抗干扰方法(1)在谐波源的输入侧电路接入交流电抗器,是抑制谐波电流注入电网的最直接有效而经济的方法。

对受干扰用电设备,一般在其进线电源侧接入LC滤波器即能有效地抑制窜入电源的谐波,或接入有源电力滤波器进行跟踪补偿。

(2)对耗电量较小的精密仪器设备,其电源通过隔离变压器和电网隔离,以防止电网的谐波窜入仪器。

这是较有效的电源隔离法。

(3)研制设计大功率整流设备时,增加整流相数,可显著降低整流器的谐波含量。

由上述谐波分析可知,整流相数增加,高次谐波的最低次数变高,则谐波电流幅值变小。

一般晶闸管整流装置为三相6脉整流,为了降低谐波电流,可以选用三相12脉整流器。

因其只含11次及以上奇次谐波,幅值大大降低,干扰也就大大降低。

(4)在补偿电容器回路中串联电抗器消除谐波谐振。

感抗值的选择应满足在任何谐波下,X Ln≠X Cn,从而消除产生谐振的可能。

(5)采用Dyn11系列电力变压器,可以抑制注入电网的谐波含量。

Dyn11型变压器一次侧采用△形连接,可以为3n(n=1,2,3…)次谐波提供通路,使磁通和电动势接近正弦波。

3n 次谐波(主要为3次)只在△回路中流通,而不注入电网。

流入电网的只有6K±1(K=1,2,3…)次谐波,幅值大大降低。

3.2.感应耦合引起的干扰当谐波源的输入、输出电路与其他设备的电路挨得很近时,高次谐波信号将通过感应的方式耦合到其他设备中去。

3.2.1.干扰途径(1)电磁感应方式这是电流干扰信号的主要传播方式。

由于谐波源的输入、输出电流中的谐波分量要产生高频磁场,其磁力线穿过其他设备的控制线路而产生感应干扰电流。

(2)静电感应方式这是电压干扰信号的主要传播方式。

谐波源输出的高频谐波电压通过线路的分布电容传播给其他设备。

3.2.2.抗干扰方法(1)合理布线干扰信号的大小与受干扰控制线和干扰源之间的距离的平方成正比,因此设备的各种控制线应尽量远离谐波源的输入、输出线。

此外,避免设备控制线与谐波源的输入、输出线平行布线(平行时二者的互感及分布电容大,电磁感应和静电感应信号就越大),采用控制线相绞布线(能有效地抑制差模干扰信号。

因为两线相绞时,二者中由电磁感应产生的干扰电流是反向的),都能有效地防止谐波干扰。

(2)采用屏蔽线可有效地防止外来干扰信号窜入控制线路。

屏蔽线的屏蔽层应两端接地。

3.3电磁辐射引起的干扰3.3.1.传播途径频率很高的谐波电流分量具有向空中传播的能力,从而对通讯设备产生干扰。

3.3.2.抗干扰方法①在谐波源的输入、输出回路中接入交流电抗器,将十分有效地削弱输入、输出电流中的谐波分量。

②正确接地:通过接地线把高频谐波信号引入大地。

接地时注意谐波电源的地线必须与其他设备的地线分开,分别接地。

谐波源地线不能与电源零线相接。

4.谐波干扰及抑制实例我公司浮法玻璃生产线中的主要谐波源有控制锡槽、退火窑电加热的晶闸管单相全控桥式整流电源,用于风机、水泵和空压机调速节能的变频器,镀膜玻璃生产线上的晶闸管三相全控桥式整流电源。

上述谐波源由于功率较大,产生的谐波对电网造成一定的污染。

例1.谐波引起二线制氮变电所并联电容器产生串联谐振二线制氮变电所采用并联电容器自动跟踪补偿来提高功率因数。

运行中我们发现,在如下条件下发生串联谐振:电容柜手动投入2组电容器(2×2×20Kvar),运行1台250KW空压机。

谐振时流过电容器的电流急剧上升,引起其控制回路中的热继电器过流保护动作,切断电容器电源。

谐振过程还发生刺耳的电磁噪音。

若热继电器拒动,谐振过电压将会引起电容器绝缘介质击穿而烧毁。

由于运例2.镀膜玻璃生产线上3台150KW的三相6脉全控桥式整流电源,作为镀膜室的溅射电源。

由于其功率较大,使用时注入电网的谐波含量较高,有可能影响电网中其他设备的正常工作。

从设备供应商提供的资料得知,其近期内安装的5条生产线中就有一条发生过溅射源谐波干扰中控室控制设备的情况。

为此,我们采取以下措施消除溅射源谐波干扰:①在溅射电源的交流侧安装交流电抗器,抑制回送电网的高次谐波。

②镀膜室阴极通过RC滤波电路接地,把感应到阴极体的谐波干扰信号引入大地。

此外,RC滤波电路还具有过压旁路保护作用,防止阴极表面产生有害的电弧。

③在中控室进线电源端安装LC滤波器,消除谐波对控制设备(主要是程序控制器)的影响。

④在车间低压配电室的电气结线设计上,采用放射式供电方式,把有谐波干扰设备与无谐波干扰设备分开供电,以减少谐波干扰的影响。

在生产线试运行期间,我们对线上控制设备及电机的运行情况进行了检测,结果表明上述措施基本消除了谐波干扰影响。

例3.二级水站2#水泵采用变频器实现水塔单闭环恒水位控制。

在原来的设计中,水位传感器24VDC电源取自变频器,信号电缆采用多芯屏蔽电缆,其中一芯连接传感器水位信号(4~20mA)至变频器I/O输入端,一芯连接24VDC电源至传感器。

电缆屏蔽层一端接地,另一端悬空。

运行中我们发现这种接线方式给变频器引入了谐波干扰信号及雷电过电压信号,并导致变频器在一次雷击中24VDC电源、I/O模块损坏,变频器电源模块也因主回路串人的雷电过电压烧毁。

为此我们采取以下措施解决这个问题:①传感器改用单独的24VDC电源,信号回路接入信号电涌保护器,信号电缆屏蔽层两端接地。

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