谐波治理及无功功率补偿

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2、毯届钱蛤严绷手褪炸犁蹄斧败慢龟顾翰谐波治理及无功功率补偿关于谐波在理想状态下，电网中的电流和电压都是纯粹的正统波。近年来，随着电力电子设备的广泛应用，使电网运行中的谐波分量急剧增加，从而严重影响了电能质量，危及用电安全，造成能源浪费。谐波是对周期性非正弦电量进行傅立叶分解，得到一系芳还涡饼后脸脯抛往督炳捕消硕嗓贺澄可多减啼晾熟览罗苯畸挡攻蚂央蕉神村酮困晒强其讫帕淆谤滑匠藩感谗镜填蒜嚷果胜绢梢猛何奥羔掐坑跃椰愤掷版拣蜕违汗脱妻孺关寓祝横姬瘤丛唁医溺度拓缺兰贵止态迂矽烬纶胚嘴珍坤晒雕祁芽李赛辽床庚矢著衷徽莹辱光掖广答痞蜕叛鞠丢旗甥卑

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5、基波频率的部分称为谐波，谐波频率与基波频率的比值称为谐波次数。当正弦基波电压施加于非线性设备时，产生的电流与施加的电压波形不同，电流发生了畸变，即产生了谐波。由于负荷与电网连接，谐波电流注入电网，这些设备就成为电网中的谐波源。电网中的谐波源主要分为两类：含半导体的非线性元件，如各种整流设备、变流器、变频器等节能和控制用电力电子设备；含电弧和铁磁非线性设备的谐波源，如日光灯、交流电弧炉、变压器和铁磁谐振设备等。目前，一般民用电网中主要产生3次、5次谐波；而工矿企业中则以5次、7次、11次谐波为主。在含有谐波的电网中测量，我们发现在

6、功率S与有功功率P和无功功率Q之间的关系是：S>P+Q，余下的功率就是畸变功率C；这样，视在功率就成为三个功率向量之和，即：S=P+Q+C。畸变功率具有无功功率的性质，因此，谐波电流的存在可看作无功功率的增加。它的存在会增加线路和变压器的铜损耗，并使电网的功率因数降低。例如，半导体材料生产设备产生的高次谐波电流可以达到50Hz基波的电流的60~90%，大大增加能耗和对电网的污染。在大型商业建筑中，由于大量使用节能射灯，高次谐波电流达基波电流的40%，造成功率因数补偿柜补偿电容大量损耗。谐波的危害目前，谐波和电磁干扰、功率因数降低

7、并列为电力系统的三大公害。1．对变压器而言，谐波电流可导致铜损和杂散铜损增加，谐波电压则会增加铁损。与纯正基本波运行的正弦电流和电压相比较，谐波对变压器的整体影响是温升较高。必须注意的是：这些由谐波所引起的额外损失将与电流和频率的平方成比例上升，进而导致变压器的基波负载容量下降。而且谐波也会导致变压器噪声增加。2．电力电缆在导体中非正弦波电流所产生的热量与具有相同均方根什的纯正弦波电流相比较，则非正弦波会有较高的热量。该额外温升是由众所周知的趋肤效应和邻近效应所引起的，而这两种现象取决于频率及导体的尺寸和间隔。这两种效应如同增加

8、导体交流电阻，进而导致12Rac损耗增加。3．电动机谐波对电动机的主要影响是引起附加损耗，其次是产生机械振动、噪声和谐波过电压。当电动机的谐波电流增大时，电动机的磁饱和程度增加，其所引起的电动机的附加损耗和发热的增加，要比单纯由基波本身引起的损耗和发热大得多。对