電力系統對企業治理諧波的要求

                                      電力系統對企業治理諧波的要求

                                      開關電源設備應用很廣,它的工作原理是先把交流整流成直流,通過開關管控制變壓器初級電流的開通和關閉,從而在變壓器二次側感應出電流,供給用電設備。此外,開關電源的頻率比較高一般在40kHz左右,不僅在整流時產生諧波,而且在開關管開閉時,反射40kHz左右的波至電源。這類用電設備同樣是單臺容量不大,但它是應用面最廣、量最大的非線性用電設備,它還有一定量的三次諧波,造成配變的中心線電流居高不下,而且三次諧波還會通過配變污染到10kV電網。

                                      如圖所示,針對可控硅整流電源型諧波源,設置了5、7、11次單調諧濾波支路。由于特定次數的諧波電流值與所流經支路諧波阻抗成反比,諧波源產生的諧波電流中,80~90%流經濾波支路,只有10~20%的諧波電流注入系統,起到很好的諧波濾除效果。

                                      諧波治理的危害

                                      對于諧波分量而言,隱極機優于凸極機,但隨著科技進步,可控硅、IGBT等電子勵磁裝置的投入,使發電機的諧波分量有所上升。當發電機的端電壓高于額定電壓的10%以上時,由于電機的磁飽和,會使電壓的三次諧波明顯增加。同樣在變壓器的電源側電壓超過額定電壓10%以上時,也會使二次側電壓的三次諧波明顯增加。由于電網電壓偏移在±7%以下,所以發電、變電設備產生的諧波分量都比較小,比國家的考核標準低的多,因此發電、變電設備不是影響電網電壓波形方面質量的主要矛盾。

                                      有源濾波器(Active Power Filter,簡稱APF)是一種用于動態抑制諧波、補償無功的新型電力電子裝置,它能夠對大小和頻率都變化的諧波以及變化的無功進行補償。之所以稱為有源,顧名思義該裝置需要提供電源(用以補償主電路的諧波),其應用可克服LC無源濾波器等傳統的諧波抑制和無功補償方法的缺點(傳統的只能固定補償),實現了動態跟蹤補償,而且可以既補諧波又補無功。


                                      電力系統對企業治理諧波的要求

                                      IT設備是精密性的設備,對各種頻率的干擾十分敏感,有高次諧波引起的電壓畸變將嚴重影響IT設備質量,使通信線路比特錯誤率大大提高,甚至可以高到使整個網絡癱瘓。

                                      2.是輸配電系統產生諧波:輸配電系統中主要是電力變壓器產生諧波,由于變壓器鐵心的飽和,磁化曲線的非線性,加上設計變壓器時考慮經濟性,其工作磁密選擇在磁化曲線的近飽和段上,這樣就使得磁化電流呈尖頂波形,因而含有奇次諧波。它的大小與磁路的結構形式、鐵心的飽和程度有關。鐵心的飽和程度越高,變壓器工作點偏離線性越遠,諧波電流也就越大,其中3次諧波電流可達額定電流0.5%。

                                      變頻器無功補償與諧波治理

                                      開關電源設備應用很廣,它的工作原理是先把交流整流成直流,通過開關管控制變壓器初級電流的開通和關閉,從而在變壓器二次側感應出電流,供給用電設備。此外,開關電源的頻率比較高一般在40kHz左右,不僅在整流時產生諧波,而且在開關管開閉時,反射40kHz左右的波至電源。這類用電設備同樣是單臺容量不大,但它是應用面最廣、量最大的非線性用電設備,它還有一定量的三次諧波,造成配變的中心線電流居高不下,而且三次諧波還會通過配變污染到10kV電網。

                                      由電容器、電抗器和電阻器適當組合而成,其基本原理是利用電路諧振的特點,形成某次或某些諧波的低阻抗通道,將大部分諧波電流分流,分為單調諧濾波器、雙調諧濾波器和高通濾波器等幾種。通俗的來說,傳統的濾波器組成支路對諧波有吸引作用,對應次的諧波大部分都進去到這個支路。單調諧濾波器僅針對某一特定設計頻率,例如3次、5次、7次等,形成對特定次數諧波的低阻抗通道。實際中常用幾組針對不同頻率的單調諧濾波器和一組二階高通濾波器組成濾波成套裝置。無源濾波器中含有一定量的電容,可提供固定容量的無功功率,起到一定的改善功率因數效果。

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