谐波分析及治理探讨

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1、分析与探讨店它搽GUANGXIDIANYE谐波分析及治理探讨吴汉安(梧州供电局；广西梧州市543002)喃要】谐波对发、供用电的影响和危害如同环境污染一样，已成为一种公害。为了保证供电质量，提高系统运行的安全性和经济性，研究谐波对系统的影响和危害，并采取相应的措施加以治理和限制，是当前急待解决的重要课题。[关键词】谐波分析；治理措施、1谐波理论得多，即便电压中谐波所占的比例不大，也会产生显著的谐波电流。特别是在发生谐振的情况下，很小的谐波电压就可引起很大的谐波电流，使电容器成倍地过负荷，导致电容器因过流1．1谐波概念而损坏。理想的电力系统，电压和电流波形应为标准正弦波型。但2．4对继电保

2、护、自动装置的影响是在实际的电力系统中，由于发供电设备和负荷的非线性，电谐波常会引起继电保护、自动装置的拒动或误动，使其动流与所加电压的非线性关系，形成非正弦电流。对电力系统中作失去选择性，可靠性降低，容易造成系统事故，严重威胁电的周期性非正弦电量进行傅立叶级数分解，除了基波分量，还力系统的安全运行。可分解其他高次频率的分量，这部分分量称为谐波。国际电工2．5对旋转电机的影响标准给出的谐波定义为：频率为基波频率整数倍的正弦波。谐谐波电压或电流会在电机的定子绕组、转子回路以及定波频率与基波频率的比值(n=fn／f1)称为谐波次数。子和转子铁芯中引起附加损耗。这些附加损耗要比其本身的1．2电

3、力系统中谐波产生的主要原因直流电阻所引起的损耗大，电机会产生过热现象，并使电机效由于电力系统中的发、供电设备如发电机电力变频装置、率降低。谐波电流还会增加电机的噪声，产生脉冲转矩引起谐大功率电力整流和换流装置以及非线性电子设备等非线性负波振动。荷，产生的电力谐波注入电网，使电网电压、电流波形发生畸2．6对测量仪表的影响变。测量仪表是在正弦波情况下进行校验的，如果波形发生畸变，仪表则容易产生误差，导致电气仪表计量不准确。2谐波的危害分析2-7对计算机和通信设备的干扰谐波一般通过电容藕合、电磁感应及电气传导等三种途2．1对输电线路的影响径影响通讯，特别是载频低的信号受影响更大。变流器在换相谐

4、波电流在输电线路上产生谐波电压降，增加了输电线期间注入的脉冲电压所包含的谐波频率较高，可以高达1路上的电流有效值，从而引起附加输电损耗，使导线及电网设MHz以上，因而会引起电磁干扰。它对计算机、通信线路、通信备的温度过热，网损增加；电缆绝缘老化，影响使用寿命。设备会产生很大影响。轻者产生噪声，降低通信质量；重者导2．2对变压器的影响致信息丢失，使计算机和通信系统无法正常工作等。变压器在高次谐波电压的作用下，将产生集肤效应和邻近效应，增加了磁滞损耗、涡流损耗及绝缘的电场强度。电网3电网抑制谐波的主要技术手段和措中谐波电流的存在增加了铜损，对于带非对称性负荷的变压器，如果负载电流中含有直流分

5、量，会引起变压器的磁路饱施和，从而大大增加励磁电流的谐波分量。2．3对电力电容器的影响在电力系统中对谐波的抑制就是如何减少注入系统的谐由于电容器的容抗X=l／2IIfC，与频率成反比，因此在高波电流，以便把谐波电压控制在限定值之内。次谐波电压作用下的容抗要比在基波电压作用下的容抗小得电力谐波的抑制或减缓措施通常可分为预防性和补偿性多，从而使谐波电流的波形畸变更比谐波电压的波形畸变大两种。2009．4(总第109期)困店它景分析与探讨GUANGXIDIANYE预防性措施尽量降低谐波源产生的谐波包括：无源滤波器是将电容元件与电感元件按照一定的参数配(1)发供电设备(如电容器、变压器、发电机等

6、)在设计、制置和拓扑结构连接而成，能够有效滤除某次或某些次的谐波。造、配置等方面采取减少谐波的措施；理论上讲，当某次谐波滤波器调谐到该频率时，滤波器所呈现(2)通过增加整流器的脉动数或采用可控整流来限制电力的阻抗为零，因而能够全部吸收该次谐波。如图1所示为一些谐波。补偿性措施包括：a．改变馈线参数；b．采用滤波器。典型无源滤波器的拓扑结构。『①电力变压器通过其绕组的巧妙连接，可减少某些次数无源LC滤波器运行中与谐波源并联，除了起滤波外还兼的谐波：如三相整流变压器采用Y，d(Y／△)或D，Y(△／Y)的接线顾无功补偿的需要。无源滤波器结构简单，造价低，运行费用可消除3次及其倍数次谐波，这是

7、抑制高次谐波的最基本的也低，在吸收高次谐波方面效果明显。但由于结构原理上的原方法。因，在应用中还存在以下一些缺点有待改进：②增加整流装置的脉动数1、抑制较低次谐波的单调谐只对调谐点的谐波效果明整流装置是电网中的主要谐波源，增加其脉动数对降低显。而对偏离调谐点的谐波无明显效果，而实际工程设计时考谐波电流含量最为有效。它的特征谐波电流次数与脉动数有虑设计投资又不可能依靠增加滤波器的办法解决。关，n=kp±l(k=l，2，3，⋯)。2、当