這個問題的介紹是基于以下幾個方面：基本原理、主要現(xiàn)象、預(yù)防諧波故障的建議。電力轉(zhuǎn)換(整流和逆變)引起的配電系統(tǒng)污染問題早在20世紀(jì)60年代就被許多專家所認(rèn)識。直到20世紀(jì)80年代初，越來越多的設(shè)備故障和配電系統(tǒng)異常使得解決這一問題迫在眉睫。2021年1月13日，很多生產(chǎn)過程中沒有電力電子器件是不可想象的。至少每個工廠都應(yīng)用了以下電氣設(shè)備：-照明控制系統(tǒng)(亮度級)-開關(guān)電源(計算機、電視機)-電機調(diào)速設(shè)備-自感飽和鐵芯-不間斷電源-整流器-電焊設(shè)備-電弧爐-機床(CNC)-電子控制機構(gòu)-EDM機械所有這些非線性電氣設(shè)備都會產(chǎn)生諧波，從而導(dǎo)致配電系統(tǒng)本身或與系統(tǒng)相連的設(shè)備出現(xiàn)故障。在發(fā)生故障的電廠，只考慮設(shè)備故障的根本原因可能是錯誤的。故障也可能是由鄰近工廠產(chǎn)生的影響公共配電網(wǎng)的諧波引起的。在安裝功率因數(shù)補償系統(tǒng)之前，測試配電系統(tǒng)以確定哪種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)適合您非常重要?？烧{(diào)濾波器電路和組合濾波器是眾所周知的解決諧波問題的方法。另一種方法是使用動態(tài)有源濾波器。本報告將詳細(xì)解釋各種過濾系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，并分析它們的優(yōu)缺點。1.基本術(shù)語載波是加在電網(wǎng)電壓上的高頻信號，用于控制路燈、高溫/高溫轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和夜間儲能加熱器。載波(AF)檢測電路由并聯(lián)的初級扼流圈和并聯(lián)諧振電路(次級扼流圈和電容)組成。自動對焦鎖相電路用于檢測供電部門加載的自動對焦信號。電抗與電容器回路中的扼流線圈串聯(lián)。電抗系數(shù)是扼流圈電感XL相對于電容電感XC的百分比。標(biāo)準(zhǔn)電抗系數(shù)例如是5.5、7和14。組合濾波器的兩個電抗系數(shù)不同的環(huán)路并聯(lián)在一起檢測雜波信號，用于低成本清潔電網(wǎng)質(zhì)量。Cos功率因數(shù)代表電流和電壓之間的相位差。感性和容性cos說明了電源的品質(zhì)特性。電網(wǎng)中的無功分量可以用cos表示。傅里葉分析使得通過傅里葉分析將非正弦函數(shù)分解成其諧波分量成為可能。正弦頻率0處的波形稱為基波分量。頻率為n0的波形稱為諧波分量。諧波吸收器，調(diào)諧諧振電路，由一個扼流圈和一個電容器串聯(lián)組成，調(diào)諧后對諧波電流的阻抗較小。調(diào)諧諧振電路用于精確消除配電網(wǎng)中的主要諧波成分。諧波吸收器，一種非調(diào)諧諧振電路，由一個扼流線圈和一個電容器串聯(lián)組成，調(diào)諧到低于較低諧波的頻率以防止諧振。諧波電流諧波電流是由設(shè)備或系統(tǒng)引入的非正弦特征電流。諧波電流疊加在主電源上。頻率是配電系統(tǒng)工作頻率倍數(shù)的諧波。按其倍數(shù)稱為n次諧波分量(3、5、7等。).諧波電壓諧波電壓是配電系統(tǒng)中由諧波電流和阻抗產(chǎn)生的電壓降。阻抗阻抗是在特定頻率下配電系統(tǒng)中某一點產(chǎn)生的電阻。阻抗取決于干式變壓器和連接到系統(tǒng)的電氣設(shè)備，以及所用導(dǎo)體的橫截面積和長度。阻抗系數(shù)阻抗系數(shù)是AF(載波)阻抗與50Hz(基波)阻抗的比值。并聯(lián)諧振頻率網(wǎng)絡(luò)阻抗達(dá)到較大值的頻率。在并聯(lián)諧振電路中，電流分量i1和I2C大于總電流i1.無功功率電機和干式變壓器的磁能部分以及用于能量交換目的的功率轉(zhuǎn)換器需要無功功率Q。與有功功率不同，無功功率不起作用。無功功率測量的單位是Var或kvar。無功功率補償po #p#分頁標(biāo)題#e#

否則，應(yīng)該使用電容器來提高功率因數(shù)，因此有必要在電氣設(shè)備上并聯(lián)安裝電容器。諧振：配電系統(tǒng)中的設(shè)備利用其現(xiàn)有電容(電纜、補償電容等)形成諧振電路。)和電感(干式變壓器、電抗線圈等。).后者可以被系統(tǒng)諧波激發(fā)而成為諧振。干式變壓器鐵心的非線性磁化特性是配電系統(tǒng)諧波產(chǎn)生的原因之一。這種情況下，主諧波是三次的；它與所有導(dǎo)體中的單相分量具有相同的長度，因此不能在星形點消除。諧振頻率：每個電感和電容的連接形成一個具有特定諧振頻率的諧振電路。一個有幾個電感和電容的網(wǎng)絡(luò)有幾個諧振頻率。串聯(lián)諧振電路：電感(電抗器)和電容(電容器)串聯(lián)的電路。串聯(lián)諧振頻率：網(wǎng)絡(luò)阻抗水平達(dá)到較小值的頻率。在串聯(lián)諧振電路中，并聯(lián)電壓UL和UC大于總電壓u。該分量的諧波頻率不是正弦波，而是基波分量的倍數(shù)。2.什么是諧波？諧波是主電網(wǎng)頻率的倍數(shù)。還使用了術(shù)語“電網(wǎng)諧波”。電網(wǎng)頻率f=50hz，三次諧波f=150hz，五次諧波f=250hz，七次諧波f=350hz，等等。非正弦信號可以通過傅里葉分析分解成基本部分及其倍數(shù)。3.諧波成分是如何產(chǎn)生的？由于半導(dǎo)體晶閘管的開關(guān)操作以及二極管和半導(dǎo)體晶閘管的非線性特性，電力系統(tǒng)中的一些設(shè)備，如功率變換器，與正弦波有很大的偏差。諧波電流的產(chǎn)生與功率變換器的脈沖數(shù)有關(guān)。6脈沖設(shè)備只有5、7、11、13、17、19.n倍電網(wǎng)頻率。功率轉(zhuǎn)換器的脈沖數(shù)越高，較低諧波分量的頻率越高。其他耗電設(shè)備，如熒光燈的電子控制調(diào)節(jié)器，會產(chǎn)生強三次諧波(150赫茲)。這種非正弦電流導(dǎo)致電源網(wǎng)絡(luò)阻抗(電阻)下的非正弦電壓降。在供電網(wǎng)絡(luò)阻抗下產(chǎn)生的諧波電壓的幅值等于對應(yīng)的諧波電流與電流頻率對應(yīng)的供電網(wǎng)絡(luò)阻抗z的乘積。頻率越高，諧波分量的幅度越低。4.諧波成分出現(xiàn)在哪里？哪里有諧波源(見介紹)，哪里就有諧波產(chǎn)生。諧波成分也有可能通過供電網(wǎng)絡(luò)到達(dá)用戶網(wǎng)絡(luò)。例如，供電網(wǎng)絡(luò)中一個用戶工廠的運行可能由另一個相鄰的用戶設(shè)備產(chǎn)生

諧波所干擾。5.電容器的技術(shù) MKP和MPP技術(shù)之間的區(qū)別在于電力電容器在補償系統(tǒng)中的連接方式。MKP(MKK，MKF)電容器： 這項技術(shù)是在聚丙烯薄膜上直接鍍金屬。其尺寸小于用MPP技術(shù)的電容器。因為對生產(chǎn)過程較低的要求，其制造和原料成本比MPP技術(shù)要相對地低很多。MKP是較普遍的電容器技術(shù)，并且由于小型化設(shè)計和電介質(zhì)的能力，它具有更多的優(yōu)點。MPP(MKV)電容器： MPP技術(shù)是用兩面鍍金屬的紙板作為電極，用聚丙烯薄膜作為介質(zhì)。這使得它的尺寸大于采用MKP技術(shù)的電容器。生產(chǎn)是非常高精密的，因為必須采用真空干燥技術(shù)從電容器繞組中除去全部殘余水分而且空腔內(nèi)必須填注絕緣油。這項技術(shù)的主要優(yōu)勢是它對高溫的耐受性能。自愈： 兩種類型的電容器都是自愈式的。在自愈的過程中電容器儲存的能量在故障穿孔點會產(chǎn)生一個小電弧。電弧會蒸發(fā)穿孔點臨近位置的細(xì)小金屬，這樣恢復(fù)介質(zhì)的充分隔離。電容器的有效面積在自愈過程中不會有任何實際程度的減少。每只電容都裝有一個過壓分?jǐn)嘌b置以保護(hù)電氣或熱過載。測試是符合VDE560和IEC70以及70A標(biāo)準(zhǔn)的。6.電容器的發(fā)展 直到大約1978年，制造電力電容器仍然使用包含PCB的介質(zhì)注入技術(shù)。后來人們發(fā)現(xiàn)，PCB是有毒的，這種有毒的氣體在燃燒時會釋放出來。這些電容器不再被允許使用并且必須處理，它們必須被送到處理特殊廢料的焚化裝置里或者深埋到安全的地方。 包含PCB的電容器有大約30W/kvar的功率損耗值。電容器本身由鍍金屬紙板做成。 由于這種電容被禁止使用，一種新的電容技術(shù)被開發(fā)出來。為了滿足節(jié)能趨勢的要求，發(fā)展低功耗電容器成為努力的目標(biāo)。 新的電容器是用干燥工藝或是用充入少量油(植物油)的技術(shù)來生產(chǎn)的?，F(xiàn)在用鍍金屬塑料薄膜代替鍍金屬紙板。因此新電容充分顯示出了其環(huán)保的特性，并且功耗僅為0.3W/kvar。這表明改進(jìn)后使功耗降至原來的1/100。這些電容器是根據(jù)常規(guī)電網(wǎng)條件而開發(fā)的。在能源危機的過程中，人們開始相控技術(shù)的研究。相位控制的結(jié)果是導(dǎo)致電網(wǎng)的污染和許多到現(xiàn)在才搞清楚的故障。 由于前一代電容器存在一個很高的自電感（所以功耗情況很差，達(dá)到現(xiàn)在的100倍），高頻的電流和電壓(諧波)不能被吸收，而新的電容器則會更多地吸收諧波。 因此存在這種可能，即，新、舊電容器工作在相同的母線上時會表現(xiàn)出運行狀況和壽命預(yù)期的很大差異，由于上述原因有可能新電容器將在更短的時間內(nèi)損壞。 我們向市場提供的電力電容器是專門為用于補償系統(tǒng)中而開發(fā)的。電網(wǎng)條件已經(jīng)發(fā)生急劇的變化，選擇正確的電容器技術(shù)越來越重要。電容器的使用壽命會受到如下因素的影響而縮短： -諧波負(fù)載 -較高的電網(wǎng)電壓 -高的環(huán)境溫度 我們配電系統(tǒng)中的諧波負(fù)載在持續(xù)增長。在可預(yù)知的將來，可能只有組合電抗類型的補償系統(tǒng)會適合使用。 很多供電公司已經(jīng)規(guī)定只能安裝帶電抗的補償系統(tǒng)。其它公司必須遵循他們的規(guī)定。 如果一個用戶決定繼續(xù)使用無電抗的補償系統(tǒng)，他起碼應(yīng)該選用更高額定電壓的電容器。這種電容器能夠耐受較高的諧波負(fù)載，但是不能避免諧振事故。 來源：中電力諧波監(jiān)測及濾波工程技術(shù)網(wǎng)#p#分頁標(biāo)題#e#