我們該如何抑制諧波，諧波的影響到底有多大？
襄陽源創(chuàng)工業(yè)控制有限公司，自從成立以來，在全國各大名校的支持下，我公司的諧波治理產(chǎn)品不論是在技術(shù)還是在品質(zhì)方面都有很大的突破，在同行業(yè)中名列前茅，為廣大工礦企業(yè)做出了巨大貢獻(xiàn)，同時為了回饋眾多客戶給予我公司的肯定，我們將不斷的學(xué)習(xí)，進(jìn)步，引進(jìn)，創(chuàng)造更多更好的配電產(chǎn)品，在政府和眾多客戶的見證下穩(wěn)步快速的發(fā)展。
變壓器對變壓器而言，諧波電流可導(dǎo)致銅損和雜散損增加，諧波電壓則會增加鐵損。與純正基本波運行的正弦電流和電壓相較，諧波對變壓器的整體影響是溫升較高。須注意的是:這些由諧波所引起的額外損失將與電流和頻率的平方成比例上升，進(jìn)而導(dǎo)致變壓器的基波負(fù)載容量下降。而當(dāng)你為非線性負(fù)載選擇正確的變壓器額定容量時，應(yīng)考慮足夠的降載因子，以確保變壓器溫升在允許的范圍內(nèi)。還應(yīng)注意的是用戶由于諧波所造成的額外損失將按所消耗的能量(千瓦一小時)反應(yīng)在電費上，而且諧波也會導(dǎo)致變壓器噪聲增加。
電力電纜在導(dǎo)體中非正弦波電流所產(chǎn)生的熱量與具有相同均方根值的純正弦波電流相較，則非正弦波會有較高的熱量。該額外溫升是由眾所周知的集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)所引起的，而這兩種現(xiàn)象取決于效率及導(dǎo)體的尺寸和間隔。這兩種效應(yīng)如同增加導(dǎo)體交流電阻，進(jìn)而導(dǎo)致c損耗增加。
電動機(jī)與發(fā)電機(jī)諧波電流和電壓對感應(yīng)及同步電動機(jī)所造成的主要效應(yīng)為在諧波頻率下鐵損和銅損的增加所引起之額外溫升。這些額外損失將導(dǎo)致電動機(jī)效率降低，并影響轉(zhuǎn)矩。當(dāng)設(shè)備負(fù)荷對電動機(jī)轉(zhuǎn)矩的變動較敏感時，其扭動轉(zhuǎn)矩的輸出將影響所生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量。例如: 人造纖維紡織業(yè)和一些金屬加工業(yè)。對于旋轉(zhuǎn)電機(jī)設(shè)備，與正弦磁化相比，諧波會增加噪音量。像五次和七次這種諧波源，在發(fā)電機(jī)或電動機(jī)負(fù)載系統(tǒng)上，可產(chǎn)生六次諧波頻率的機(jī)械振動。機(jī)械振動是由振動的扭矩引起的，而扭矩的振動則是由諧波電流和基波頻率磁場所造成，如果機(jī)械諧振頻率與電氣勵磁頻率重合，會發(fā)生共振進(jìn)而產(chǎn)生很高的機(jī)械應(yīng)力，導(dǎo)致機(jī)械損壞的危險。
電子設(shè)備電力電子設(shè)備對供電電壓的諧波畸變很敏感，這種設(shè)備常常須靠電壓波形的過零點或其它電壓波形取得同步運行。電壓諧波畸變可導(dǎo)致電壓過零點漂移或改變一個相間電壓高于另一個相間電壓的位置點。這兩點對于不同類型的電力電子電路控制是至關(guān)重要的�？刂葡到y(tǒng)對這兩點(電壓過零點與電壓位置點)的判斷錯誤可導(dǎo)致控制系統(tǒng)失控。而電力與通訊線路之間的感性或容性耦合亦可能造成對通訊設(shè)備的干擾。計算機(jī)和一些其它電子設(shè)備，如可編過程控制器(PLC)，通常要求總諧波電壓畸變率(THD)小于5%，且個別諧波電壓畸變率低于3%，較高的畸變量可導(dǎo)致控制設(shè)備誤動作，進(jìn)而造成生產(chǎn)或運行中斷，導(dǎo)致較大的經(jīng)濟(jì)損失。
開關(guān)和繼電保護(hù)像其它設(shè)備一樣，諧波電流也會引起開關(guān)之額外溫升并使基波電流負(fù)載能力降低。溫升的提高對某些絕緣組件而言會降低其使用壽命。舊式低壓斷路器之固態(tài)跳脫裝置，系根據(jù)電流峰值來動作，而此種型式之跳脫裝置會因饋線供電給非線性負(fù)載而導(dǎo)致不正常跳閘。新型跳脫裝置則根據(jù)電流的有效值(RMS)而動作。保護(hù)繼電器對波形畸變之響應(yīng)很大程度取決于所采用的檢測方法。目前并沒有通用的準(zhǔn)則能用來描述諧波對各種繼電器的影響。然而，可以認(rèn)為目前在電網(wǎng)上一般的諧波畸變不會對繼電器運行造成影響。
功率因數(shù)補(bǔ)償電容器電容器與其它設(shè)備相較有很大區(qū)別，電容器組之容抗隨頻率升高而降低，因此，電容器組起到吸收高次諧波電流的作用，這將導(dǎo)致電容器組溫升提高并增加絕緣材料的介質(zhì)應(yīng)力。頻繁地切換非線性電磁組件如變壓器會產(chǎn)生諧波電流，這些諧波電流將增加電容器的負(fù)擔(dān)。應(yīng)當(dāng)注意的是熔絲通常不是用來當(dāng)作電容器之過載保護(hù)。由諧波引起的發(fā)熱和電壓增加意味著電容器使用壽命的縮短。在電力系統(tǒng)中使用電容器組時，因其容性特點在系統(tǒng)共振情況下可顯著的改變系統(tǒng)阻抗。必需考慮系統(tǒng)產(chǎn)生諧振的可能性。系統(tǒng)諧振將導(dǎo)致諧波電壓和電流會明顯地高于在無諧振情況下出現(xiàn)的諧波電壓和電流。
諧波與并聯(lián)諧振變速驅(qū)動器產(chǎn)生的諧波電流，在經(jīng)由電容器組電容和電網(wǎng)電感形成的并聯(lián)諧振回路，可被放大到10-15倍。被放大之諧波電流流經(jīng)電容器可導(dǎo)致其內(nèi)部組件過熱。需注意的是，在相同電流幅值條件下高頻諧波電流所造成之損失要高于基波頻率電流。
諧波與串聯(lián)諧振在上一級電網(wǎng)系統(tǒng)電壓如發(fā)生波形畸變的情況下，由電容器組之電容和供電變壓器之短路電感形成的串聯(lián)諧振回路會吸引高次諧波電流流入電容器，串聯(lián)諧振可導(dǎo)致在變壓器的低壓側(cè)出現(xiàn)高的波形畸變。
建議：不論何時，只要有非線性負(fù)載(直流驅(qū)動器、換相器、UPS、及所有整流器)連接到母線上，而又打算在母線上連接電容器組，此時設(shè)計無功功率補(bǔ)償系統(tǒng)，一定要倍加小心。為避免在連接電容器組之系統(tǒng)產(chǎn)生并聯(lián)或串聯(lián)諧振，應(yīng)采用濾波或調(diào)諧式電容器組。在那些電管部門對諧波量有限制的地方，通常安裝濾波電容器組是必須的，典型的濾波電容器組設(shè)置五次、七次、十一次諧波等3個濾波分支路。濾波分支路的數(shù)量取決于要吸收的諧波量和需要補(bǔ)償?shù)臒o功量。在某些情況下，甚至一個濾波分支路就可滿足電壓畸變之限制和目標(biāo)功率因數(shù)。為了設(shè)計濾波電容器組，應(yīng)對會產(chǎn)生諧波的負(fù)載進(jìn)行調(diào)查及整合，對既設(shè)工廠而言進(jìn)行實地諧波測量是最理想的方式。
襄陽源創(chuàng)工業(yè)控制有限公司，自從成立以來，在全國各大名校的支持下，我公司的諧波治理產(chǎn)品不論是在技術(shù)還是在品質(zhì)方面都有很大的突破，在同行業(yè)中名列前茅，為廣大工礦企業(yè)做出了巨大貢獻(xiàn)，同時為了回饋眾多客戶給予我公司的肯定，我們將不斷的學(xué)習(xí)，進(jìn)步，引進(jìn)，創(chuàng)造更多更好的配電產(chǎn)品，在政府和眾多客戶的見證下穩(wěn)步快速的發(fā)展。
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