(1)增加了电网中发生谐振的可能性,从而造成很高的过电流或过电压而引发事故的危险性。
(2)增加附加损耗,输电及用电设备的效率和设备利用率。
(3)使电气设备(旋转电机、电容器、变压器等)运行不正常,加速绝缘老化,从而缩短它们的使用寿命。
(4)使测量和计量仪器、仪表、自动装置、计算机系统,以及许多用电设备运转不正常或者不能正常动作或 *** 作。
(5)干扰通信系统,降低信号的传输质量,破坏信号的正常传递,甚至损坏通信设备。
(6)某些情况下,它不仅产生谐波,而且还引起供电电压波动和闪变,甚至引起三相电压不平衡,会危及电网安全经济运行,并影响电气设备的正常用电和周边用户。
要降低谐波的影响程度,可以采取各种措施,但对于变频器来说,主要是在其回路中加装交流电抗器。
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6m±1(m=1,2,)次谐波,其中高次谐波干扰电网。单个基波与几个高次谐波组合一起被称为畸波
从结构来看,变频器可分为间接变频和直接变频两大类。间接变频将工频电流通过整流器变成直流,然后再经过变器将直流变换成可控频率的交流。直接变频器则将工频交流变换成可控频率的交流,没有中间的直流环节。它每相都是一个两组晶闸管整流装置反并联的可逆线路。正反两组按一定周期相互切换,在负荷上就获得了交变输的电压U0,U0的幅值决定于各整流装置的控制角,频率决定于两组整流装置的切换频率。目前应用较多的还是间变频器。
间接变频有三种不同的结构形式:(1)用可控整流器变压,用逆变器变频,调压和调频分别是在两个环节上进行,两者要在控制电路上协调配合。(2)用不控整流器整流斩波器变压、逆变器变频,这种变频器整流环节用波器,用脉宽调压 (3)用不控整流器整流,PWM逆变器同时变频,这种变频器只有采用可控关断的全控式器件(如IGBT等)输出波形才会非常逼真的正弦波。在电力系统中,发电机出口电压畸变率要求小于5%,所以可以认为电力系统的电源为正弦电压波形。而电力系统中谐波的产生主要是由于大量非线性负荷的存在而造成。所谓非线性负荷指流过该负荷的电流与加在该负荷上的电压不成正比例。
电力变压器在过励磁状态下由于铁心饱和会产生大量3次谐波电流。
是指这个么从严格的意义来讲,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,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,第3、5、7次编号的为奇次谐波,而2、4、6、8等为偶次谐波,如基波为50Hz时,2次谐波为l00Hz,3次谐波则是150Hz。一般地讲,奇次谐波引起的危害比偶次谐波更多更大。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。对于三相整流负载, 出现的谐波电流是6n±1次谐波谐波产生的原因 谐波是指一个电气量的正弦波分量.其频率为基波频率的整数倍,不同频率的谐波对不同的电气设备会有不同的影响。谐波主要由谐波电流源产生,当正弦波(基波)电压施加到非线性负载上时,负载吸收的电流与其上施加的电压波形不一至,其电流发生了畸变。由于负载与整个网络相连接,这样畸变电流就可以流人到电网中,这样的负载就成了电力系统中的谐波源。 谐波的危害 使供电线路和用电设备的热损耗增加。 对于电磁式继电器来说,电力谐波常会引起继电保护以及自动装置的误动作或拒动,造成整个保护系统的可靠性降低.容易引起系统故障或使系统故障扩大。 在电力线路上流过幅度较大的奇次低频谐波电流时,通过电磁耦合,会在邻近电力线路的通信线路中产生干扰电压。干扰通信线路的正常工作,使通话清晰度降低,甚至会引起通信线路的破坏。 电力谐波会使电视机、计算机的显示亮度发生波动,图像或图形发生畸变,甚至会使机器内部元件损坏,导致机器无法使用或系统无法运行。 有谐波总不好的吧
电网谐波来源主要有:
1、发电机自身因数导致的谐波
2、挂在电网上的谐波源设备
常见的谐波源设备有:
变速传动装置
晶闸管控制设备
固定式换流器(UPS不间断电源)
电弧炉
电焊机
大建筑物中的照明
饱和电抗器(变压器)。
具体包含几次谐波,与当地电网供电质量及具体用电负荷有关。最主要的电网谐波通常为5、7、11、13次。
按照国家标准要求,380V电网的总谐波含量要求小于5%。6kV、10kV电网总谐波含量要求小于4%。
谐波来自于三个方面:发电设备产生的谐波;输配电系统产生的谐波;供电系统的电气设备(如变频器、电炉等)等产生的谐波。其中以供电系统的电气设备产生的谐波居多,具体如下:
1、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。
2、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。
3、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,随着变频调速的使用的增多,对电网造成的谐波也越来越多。
4、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%。
5、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。
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