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1、浅议电力谐波产生和治理摘要:近年来随着国民经济的快速发展和电力电子技术的广泛应用,冶金、化工、钢铁、轻工、矿业、交通和公共设施等部门的各种非线性干扰性负荷迅速增长,导致电力系统中髙次谐波含量迅速增长,引起供电电压波形畸变,增加了线损和用电设备的损耗,降低了电能质量,造成供用电设备损坏供电中断的事故频发,其直接或者间接损失数以亿元计。为保证电气设备安全稳定运行,本文作者从设计的角度出发,分析了电力谐波产生的原因,提出了一些治理谐波的方法,同时也介绍了一些成功的治理经验,指导电力用户对整流设备的选择,
2、也供同行及相关人士参考、指正。关键字:电力谐波、非线性负荷、谐波分量、整流设备、开关电源设备。Abstract:Withthewideapplicationoftherapiddevelopmentofthenationaleconomyandpowerelectronicstechnology,metallurgy,chemicalindustry,ironandsteel,lightindustry,mining,transportandpublicfacilitiesandotherdepa
3、rtmentsofvariousnon-linearinterferenceloadrapidgrowthinrecentyears,resultinginthepowersystemtherapidgrowthofhighharmoniccontent,causingthesupplyvoltagewaveformdistortion,increasethelinelossandthelossoftheelectricalequipment,reducingpowerquality,freque
4、ntaccidentscausedbydamagetothepowersupplyisinterruptedforelectricalequipment,itsdirectorindirectlossestobillionsofdollars.Toensurethesafeandstableoperationoftheelectricalequipment,theauthorofthisarticle,powerharmonicsgeneratedfromthedesignpointofdepar
5、ture,made;;anumberofgovernanceharmonicmethod,butalsointroducedanumberofsuccessfulmanagementexperiencetoguidepowerusersrectifierequipmentchoiceforpeerreference,correctme.Keywords:powerharmonics,non-linearloads,harmoniccomponents,rectifiereq
6、uipment,switchingpowersupplyequipment.中图分类号:TG434.1文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)一、电力系统中谐波的来源电力系统中的谐波来自电气设备,也就是说来自发电设备和用电设备。由于发电机的转子产生的磁场不可能是完善的正弦波,因此发电机发出的电压波形不可能是一点不失真的正弦波。目前我国应用的发电机有两大类:隐极机和凸极机。隐极机多用于汽轮发电机,凸极机多用于水轮发电机。对于谐波分量而言,隐极机优于凸极机,但随着科技进步,可控硅、IGB
7、T等电子励磁装置的投入,使发电机的励磁电流有交流分量,造成发电机的谐波分量有所上升。可控硅励磁它的励磁电流有交流分量是和发电机转速是同步的,而IGBT电子励磁装置的励磁电流有交流分量是固定频率的,和发电机转速不能同步。当发电机的端电压高于额定电压的10%以上时,由于电机的铁磁饱和,会使电压的三次谐波明显增加。同样在变压器的电源侧电压超过额定电压10%以上时,也会使二次侧电压的三次谐波明显增加。由于电网电压偏移在±7%以下,所以发电、变电设备产生的谐波分量都比较小,比国家的考核标准低的多,因此发电、
8、变电设备不是影响电网电压波形方面质量的主要矛盾。供电行业要调整好配变的三相员荷基本平衡,否则会产生配变铁磁饱和,产生谐波电流。为此,影响电网电压波形质量的主要矛盾是非线性用电设备,也就是说非线性用电设备是主要的谐波源,非线性用电设备主要有以下四大类:1、电弧加热设备:如电弧炉、电焊机等。2、交流整流的直流用电设备:如电力机车、电解、电镀等。3、交流整流再逆变用电设备:如变频调速、变频空调等。4、开关电源设备:如中频炉、彩色电视机、电脑、电子整流器等。这些用电设备都是非线性用电设备,