谐波治理基础知识

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1、----------专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-------------文档下载最佳的地方第5章谐波治理基础知识5.1谐波的含义供电系统谐波的定义是：对周期性非正弦电量进行傅立叶级数分解，除了得到与电网基波频率相同的分量，还得到一系列大于电网基波频率的分量，这部分电量称为谐波。谐波频率与基波频率的比值（n=fn/f1）称为谐波次数。电力系统中有非线性负载时，即使电源都以工频50HZ供电，当工频电压或电流作用于非线性负载时，就会产生不同于工频的其它频率的正弦电压或电流，这些不同于工频频率的正弦电压或电流，用富氏级数展开，就是人们称的电力谐波。5.2谐波的产生在理想的干

2、净供电系统中，电流和电压都是正弦波的。在只含线性元件(电阻、电感及电容)的简单电路里，流过的电流与施加的电压成正比，流过的电流就是正弦波。在实际的供电系统中，由于有非线性负荷的存在，当电流流过与所加电压不呈线性关系的负荷时，就形成非正弦电流。----------专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-------------文档下载最佳的地方----------专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-------------文档下载最佳的地方任何周期性波形均可分解为一个基频正弦波加上许多谐波频率的正弦波。谐波频率是基频的整倍数，例如基波频率为50Hz，二次谐波为100H

3、z，三次谐波则为150Hz。因此，畸变的电流波形可能有二次谐波、三次谐波……直到第三十次谐波组成。5.3谐波的危害主要表现在以下几个方面：（1）谐波使企业电网中的设备产生附加谐波损耗，降低电网、输电及用电设备的使用效率，增加电网线损。在三相四线制系统中，零线会由于流过大量的3次及其倍数次谐波电流，造成零线过热。（2）谐波会产生额外的热效应从而引起用电设备发热，使绝缘老化，降低设备的使用寿命。（3）如果电网中装有补偿电容器，谐波容易使电网与补偿电容器之间发生并联谐振或是串联谐振，使谐波电流放大几倍甚至数十倍，造成过电流，引起电容器和与之相连的电抗器、电阻器的损坏。（4）谐波会引起企业中一

4、些敏感的自动化设备误动作，同时也会导致电气测量仪表计量不准确。（5）谐波会对附近系统的信号传输产生干扰，轻者引入噪声，重者导致信号丢失，使系统无法正常工作。5.4谐波治理的必要性----------专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-------------文档下载最佳的地方----------专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-------------文档下载最佳的地方以上危害，在有些企业中表现的比较突出，而在一些企业中表现的不是很明显，然而谐波危害的隐患依然存在。特别是在一些自动化程度较高的行业，如果谐波含量超标，会对系统运行的稳定性造成极大的威胁，一旦表现

5、出来，必然造成巨大的损失。因此，进行谐波治理，非常重要。首先，它可以提高企业设备的供电质量，提高设备运行的可靠性，减少因设备误动作而造成的经济损失；其次，可以减少谐波电流在输配电线路上产生的损耗，同时降低用电设备发热，减少绝缘老化，从而提高设备的使用寿命，减少设备的维护费用；第三，谐波治理能够减少电网中补偿电容器的谐振机率，同时，减少谐波对系统信号传输的影响，增加系统的可靠性；第四，可以减少谐波对公共电网的污染。5.5谐波治理方法5.5.1无源滤波器滤波采用电力滤波装置，就近吸收谐波源所产生的谐波电流，是抑制谐波污染的有效措施。由电力电容器、电抗器和电阻器，适当组合而组成的无源滤波装置

6、，进行滤波，这种方法称为无源滤波。工作原理如下图所示：----------专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-------------文档下载最佳的地方----------专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-------------文档下载最佳的地方无源滤波器对某一频率的谐波呈低阻抗，与电网阻抗形成分流的关系，使大部分该频率的谐波流入滤波器。由于无源滤波器具有投资少、效率高、结构简单、运行可靠及维护方便等优点，因此无源滤波器是目前广泛采用的抑制谐波及无功补偿的主要手段。由于无源滤波器是通过在系统中，为谐波提供一条并联低阻抗的通道，以起到滤波作用，其滤波特性，是由

7、系统和滤波器的阻抗比所决定的，因而存在以下缺点：（1）滤波特性受系统参数的影响较大----------专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-------------文档下载最佳的地方----------专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-------------文档下载最佳的地方（2）只能消除特定的几次谐波，而对某些次谐波会产生放大作用（3）滤波的要求和同时需要的无功补偿、调压要求，有时难以协调（4）谐波电流增大时，滤波器