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 熟悉諧波電流產(chǎn)生的原因以及對電力系統(tǒng)的危害

2.5. 1基本概念：交流電網(wǎng)中，由于許多非線性電氣設(shè)備的投入運行，其電壓、電流波形實際上不是完全的正 弦波形，而是不同程度畸變的非正弦波。非正弦波是周期性電氣量，根據(jù)傅里葉級數(shù)分析，可分解成基波分量和具有基波頻率整數(shù)倍的諧波分量。非正弦波的電壓或電流有效值等于基 波和各次諧波電壓或電流有效值的和方根(平方和的平方根)值?；绢l率為電網(wǎng)頻率(工頻5 0Hz)。諧波次數(shù)(n)是諧波頻率與其波頻率的整數(shù)比。

諧波含有率是周期性電氣量中含有的第n次諧波分量有效值與其基波分量有效值之比， 用百分?jǐn)?shù)表示。

諧波源及部分電氣設(shè)備產(chǎn)生的諧波電流值

諧波源：向公用電網(wǎng)注入諧波電流或在公用電網(wǎng)中產(chǎn)生諧波電壓的電氣設(shè)備，統(tǒng)稱諧波源。

大量諧波電流流入電網(wǎng)后，通過電網(wǎng)阻抗產(chǎn)生諧波壓降，疊加在電網(wǎng)基波上，引起電網(wǎng)的電壓畸變。

部分用電設(shè)備產(chǎn)生的諧波電流值

(1)換流器利用整流元件導(dǎo)通、截止作用的強行短接和斷流，產(chǎn)生諧波電流。

(2)煉鋼電弧爐因電弧的負(fù)阻特性和熔化期三相電極反復(fù)不規(guī)則地短路和斷弧，故而產(chǎn)生諧波電流。由于三相負(fù)荷不對稱，存在較多的三次諧波電流 。

(3)氣體放電燈，如熒光燈、高壓鈉燈、高壓汞燈的電路本身含有電弧，此種負(fù)阻特性產(chǎn)生諧波電流，其中主要是三次諧波電流，含有率為12%～13%。

(4)家用電器中電視機(jī)是諧波源。

諧波的危害

(1)使旋轉(zhuǎn)電機(jī)、變壓器等電氣設(shè)備由于過大的諧波電流而產(chǎn)生附加損耗，從而引起過熱，使絕緣介質(zhì)老化加速，導(dǎo)致絕緣損壞。

(2)使變壓器產(chǎn)生磁致伸縮和噪聲，電抗器產(chǎn)生振動和噪聲，感應(yīng)電動機(jī)引起固定數(shù)的振動力矩和轉(zhuǎn)速的周期變動。

(3)使相位控制設(shè)備的正常工作因控制信號紊亂而受到干擾，如電子計算機(jī)誤動作、電子設(shè)備誤觸發(fā)、電子元件測試無法進(jìn)行等。

(4)使某些類型的繼電保護(hù)，如晶體管整流型距離保護(hù)、變壓器及母線復(fù)合電壓保護(hù)由于相位變化而誤動或拒動。

(5)使通信回路、弱電回路產(chǎn)生雜音，甚至造成故障。

2.6了解諧波電壓和諧波電流限值

2.6. 1諧波電壓限值(表)

2.6.2諧波電流允許值(表)

2.7掌握抑制諧波的措施及濾波器的設(shè)置原則

2.7. 1抑制諧波的措施

(1) 由短路容量大的電網(wǎng)供電。

(2) 裝設(shè)濾波器。

當(dāng)并聯(lián)電容器組附近有諧波源，諧波電流超過規(guī)定允許值時，應(yīng)在回路中設(shè)置串聯(lián)電抗器以抑制諧波電流，并限制合閘時的涌流。

(3) 選用 D，yn11接線的變壓器,為3次諧波電流提供環(huán)流通路。

濾波器的設(shè)置原則

(1) 無源濾波器：無源功率濾波器通常是利用LC電路進(jìn)行濾波，特點：

(2) 有源濾波器。

有源電力濾波器是一種用于動態(tài)抑制諧波、補償無功的電子裝置。它能對大小和頻率都變化的諧波及無功進(jìn)行補償。

(1)特點：

1)動態(tài)補償，響應(yīng)很快;

2)對諧波和無功的補償同時進(jìn)行;

3)補償對象電流增大，也不會過載;

4)補償品質(zhì)不受電網(wǎng)頻率變化的影響;

5)不易與電網(wǎng)阻抗發(fā)生諧振。

(2)按接入電網(wǎng)的方式劃分，有源電力濾波器可分為并聯(lián)型和串聯(lián)型

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