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配电网络中谐波的产生方式和原因-【新闻】提取罐

发布时间:2021-04-20 12:29:39 阅读: 来源:凉垫厂家

配电网络中谐波的产生方式和原因

近年来随着电子技术的进步,气体放电灯、电子调速、逆变装置、大功率整流设备、斩波器、软起动装置、焊接设备、电弧炉、高频炉、中频加热等电力电子设备大量的应用于工业生产和日常生活中。上述各种不同的用电设备都会产生不同频率、不同程度的谐波,它们通过污染电网对电力设备、电子设备、自动控制设备、继电保护、产生很大的干扰,使电力变压器、电动机、电力电缆发热,降低上述设备的运行效率,影响了电网的安全运行。因此近年来对配电网络中谐波的产生、预防和治理止在

2 配电网络中谐波的产生

由于电力电子技术的发展,在配电网络中运行着大量的电力电子设备,这些设备往往都是非线性负荷,它们产生的高次谐波通过配电网络和变压器耦合到电网中形成了全网络的谐波污染。

在配电网络中各种设备产生的大量杂乱无章的谐波注入网络,有的互相抵消,有的互相叠加,形成了配电网络中的谐波污染。在这些污染中,以整流、逆变、斩波器、电弧炉、电焊设备发生的污染为最大。因此在配电网络中完成对谐波的源头治理可以避免电网大面积的污染,有效降低治理难度。要治理必须先了解其污染过程下面以整流设备中谐波的产生机理做进一步的分析。

2整流设备中谐波的产生

在整流设备中由于二极管的单m性和滤波电容、电感、负载电流变化的共同作用,经常会产生周期性的非止弦的电流或电压,映射到交流侧使配电线路上不仅有基波电流流动,同时还有卡寓的各种频率的谐波存在下面以图l单相桥式整流器的工作过程加以分析。

从图l中可以看出当电容容抗Xc和负载的感抗XL相等时,流过整流器的电流与电压同相,波形基本相同,仅在桥式整流器导通之前发生波形畸变,这种畸变很小可以略不计。为了获得脉动尽可能小的整流直流电源,通常电路中都加有滤波电容器或甲波电抗器,所以多数整流电路通常旱容性负载特性或感性负载特性,其电流波形将发生很大的畸变。当配电网络通过单相桥式整流器m负载RL和甲波电容C供电时,流过桥式整流器的交流电压、电流波形如图2,其电压波形为止弦波波形,但电流波形近似为方波

2调速、逆变、电弧炉、焊接设备产生的谐波

在调速、逆变设备中大都采用交一直一交的逆变形式。逆变设备中的整流器如上节所分析会产生高次谐波,在逆变的过程中逆变器斩波时电流的突变、波形整形中也都会产生一定程度的波形畸变。

广泛应用于钢铁、冶金生产的电弧炉在生产的过程中,由于物料的变化使得电弧在放电的过程电流不稳定从而产生大量的电流谐波。同样的道理广泛应用于工矿企业的焊接设备也会产生大量的谐波,特别是以焊接为主要的加工手段的钢构件制造厂、造船厂、汽车制造厂等,其生产过程产生的谐波必须要引起重视。

此外大功率电机的起动、电梯运行等也会产生谐波。照明电路中的气体放电灯、微波炉、电视机、开关电源、家用电器也会不同程度的产生谐波。通常这类电器产生的谐波幅度较小。

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