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客户端产生谐波的根本性原因概述

作者:本站发布时间:2014-01-21点击次数:1528

随着社会经济发展和科技进步,客户对供电质量的要求越来越高,但客户大型设备的启停、转换频繁,电子装置等非线性负荷的迅猛增涨,谐波造成电能质量的问题也在增加。通过事故教训,谐波的危害性已逐渐被客户认识,开始重视谐波治理工作。但是在实际工作中,还有相当一部分企业对谐波的危害程度认识不清,对谐波污染一无所知或置之不理,从而影响自身的生产,而且还殃及电网上的其他客户。

客户端产生谐波最根本性的原因是非线性负载的存在。当电流通过非线性负载的时候,负载上的电流不是呈现正弦波形,在此状态下,众多客户汇聚到一起,引起电网中电流波形不再是正弦波,这非正弦波可以用傅里叶级数进行分解,即为基波正弦量和频率是基波整数倍的高次谐波正弦分量的总和。

客户端谐波的主要来源是受电设备和用电设备:1、电变压器空载合闸涌流产生谐波。 变压器空载合闸会产生8至15倍的额定电流的励磁涌流,造成变压器中铁芯处于饱和状态,出现大量的奇数谐波。2、用电设备方面产生的谐波影响更大,如整流器、逆变器、电弧炉、变频换流等设备。譬如,整流器和逆变器,一个是将交流转换成直流,另一个相反。它们电路中的二极管阻抗非常小,接近于零,反向阻抗无穷大,每相电流输出波形为矩形波,利用傅里叶级数展开周期的矩形波形,可以看到除了工频正弦波以外,还叠加了一系列高次波形 ,即是谐波。还譬如,变频调速电机、变频空调等设备,虽然在实现平滑调速的同时还节约大量的电能,但在交频调速的过程中会产生大量的高次谐波。再如冶金行业中使用的中频炉 、高频炉等冶炼设备,在整个冶炼过程中,频繁的开路和短路,会造成电压的波动和闪变。还有电视、电磁炉、微波炉等家用电器当中也存在着谐波,虽产生的谐波功率小,但是数量庞大 ,特别是对供电企业的低压配电网影响也可见一斑 。

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