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 熟悉諧波電流產生的原因以及對電力系統的危害

2.5. 1基本概念：交流電網中，由于許多非線性電氣設備的投入運行，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，根據傅里葉級數分析，可分解成基波分量和具有基波頻率整數倍的諧波分量。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。基本頻率為電網頻率(工頻5 0Hz)。諧波次數(n)是諧波頻率與其波頻率的整數比。

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， 用百分數表示。

諧波源及部分電氣設備產生的諧波電流值

諧波源：向公用電網注入諧波電流或在公用電網中產生諧波電壓的電氣設備，統稱諧波源。

大量諧波電流流入電網后，通過電網阻抗產生諧波壓降，疊加在電網基波上，引起電網的電壓畸變。

部分用電設備產生的諧波電流值

(1)換流器利用整流元件導通、截止作用的強行短接和斷流，產生諧波電流。

(2)煉鋼電弧爐因電弧的負阻特性和熔化期三相電極反復不規則地短路和斷弧，故而產生諧波電流。由于三相負荷不對稱，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，此種負阻特性產生諧波電流，其中主要是三次諧波電流，含有率為12%～13%。

(4)家用電器中電視機是諧波源。

諧波的危害

(1)使旋轉電機、變壓器等電氣設備由于過大的諧波電流而產生附加損耗，從而引起過熱，使絕緣介質老化加速，導致絕緣損壞。

(2)使變壓器產生磁致伸縮和噪聲，電抗器產生振動和噪聲，感應電動機引起固定數的振動力矩和轉速的周期變動。

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

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

(5)使通信回路、弱電回路產生雜音，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置原則

2.7. 1抑制諧波的措施

(1) 由短路容量大的電網供電。

(2) 裝設濾波器。

當并聯電容器組附近有諧波源，諧波電流超過規定允許值時，應在回路中設置串聯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次諧波電流提供環流通路。

濾波器的設置原則

(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行補償。

(1)特點：

1)動態補償，響應很快;

2)對諧波和無功的補償同時進行;

3)補償對象電流增大，也不會過載;

4)補償品質不受電網頻率變化的影響;

5)不易與電網阻抗發生諧振。

(2)按接入電網的方式劃分，有源電力濾波器可分為并聯型和串聯型

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（責任編輯：xy）

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