什么是谐波?危害?防范? 点击:3560 | 回复:2



毕庆民

    
  • 精华:21帖
  • 求助:5帖
  • 帖子:584帖 | 5227回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:10489
  • 注册:2005年6月13日
发表于:2006-07-20 07:37:00
楼主
 什么是谐波?好象定义有一定差别,但有一点是肯定的.应该同化学有机反应的副产物.
危害?有多大?也是一个一个值得讨论的问题.
防范?现在市场上的产品能力有多大?真正用过的朋友请讲一下.谢谢
请大家讨论谐波能不能通过各种变压器,衰减多少?
下面是谐波的定义,不知道对错.



谐波的定义如下:  ( 什么是谐波1)谐波是正弦波,每个谐波都有不同的频率、幅度与相角; 谐波频率是基波频率的整倍数;例如:基波是50赫兹时,二次谐波为100赫兹,三次谐波则为150赫兹; 谐波既呈现出电压,又呈现出电流;  根据法国数学家傅里叶M.FOURIER分析原理证明,任何重复的波形都可以分解为含有基波频率和一系列为基波倍数的谐波的正弦波分量;  谐波可以区分为偶次与奇次性;第3、5、7次编号的谐波为奇次谐波;而第2、4、6、8等为偶次谐波,一般地讲,奇次谐波引起的危害较偶次谐波更多更大。 
(2)"谐波"一词起源于声学。有关谐波的数学分析在18世纪和19世纪已经奠定了良好的基础。傅里叶等人提出的谐波分析方法至今仍被广泛应用。电力系统的谐波问题早在20世纪20年代和30年代就引起了人们的注意。当时在德国,由于使用静止汞弧变流器而造成了电压、电流波形的畸变



国变中心

  • 精华:1帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:4帖 | 77回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:93
  • 注册:2003年4月25日
发表于:2006-07-20 10:06:00
1楼
我中心是做无功补偿及谐波治理的,不过电压等级是在6kV以上的,不知道你的实际工况是?

yanghailin

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:0帖 | 10回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:33
  • 注册:2005年4月15日
发表于:2006-07-25 15:08:00
2楼
一、谐波定义
        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。电网中有时也存在非整数倍谐波,称为非谐波(Non-harmonics)或分数谐波。谐波实际上是一种 干扰量,使电网受到“污染”。电工技术领域主要研究谐波的发生、传输、测量、危害及抑制,其频率范围一般 为2≤n≤40。
二、谐波源
        向公用电网注入谐波电流或在公用电网上产生谐波电压的电气设备称为谐波源。具有非线性特性的电气设备是主要的谐波源,例如带有功率电子器件的变流设备,交流控制器和电弧炉、感应炉、荧光灯、变压器等。我国工业企业也越来越多的使用产生谐波的电气设备,例如晶闸管电路供电的直流提升机、交-交变频装置、轧钢机直流传动装置、晶闸管串级调速的风机水泵和冶炼电弧炉等。这些设备取用的电流是非正弦形的,其谐波分量使系统正弦电压产生畸变。谐波电流的量取决于谐波源设备本身的特性及其工作状况,而与电网参数无关,故可视为恒流源。 各种晶闸管电路产生的谐波次数与其电路形式有关,称为该电路的特征谐波。对称三相变流电路的网侧特征谐波次数为: …(正整数)
式中p为一个电网周期内脉冲触发次数(或称脉动次数)。除特征谐波外,在三相电压不平衡,触发脉冲不对称或非稳定工作状态下,上述电路还会产生非特征谐波。进行谐波分析和计算最有意义的是特征谐波,如果5,7,11,13次等。对于p脉动的变流电路,假定直流侧电流为理想平滑,其网侧n次谐波电流与基波电流之比为:
式中为换流重叠角。,估算时可取。如直流侧电流波纹较大,则5次谐波幅值将增大,其余各次谐波幅值将减少。 当电网接有多个谐波源时,由于各谐波源的同次谐波电流分量的相位不同,其和将小于各分量的算术和。 变压器激磁电流中含有3,5,7等各次谐波分量。由于变压器的原副边绕组中总有一组为角形接法,为3次谐波提供了通路,故3次谐波电流不流入电网。但当各相激磁电流不平衡时,可使3次谐波的残余分量(最多可达20%)进入电网。
三、谐波传输
        对于多电压等级的电网,其谐波阻抗的特点是Zn(高压侧)Zn(低压侧)。谐波电流由低压侧流向高压侧,其大小基本上与高压侧参数无关,可视为恒流源。谐波电压由高压侧传输到低压侧,可视为恒压源。在进行谐波分析时,就是根据这个原则构造电网的谐波等效电路。
1.电网元件的频率特性
在谐波频率范围内,由于涡流和漏磁场的作用,电网元件的谐波参数要考虑长线效应,即变压器和导线的等效电阻R随频率的上升而增加,等效电感L随频率的上升而降低。电缆、导线和电容器的电容C基本不随频率变化而保持恒定。负载阻抗与频率的关系依负载的不同而异(见图1:负载有功电导频率关系图)。电机类负荷在简化分析时可只考虑其漏感。电机漏感Lsn的频率特性与变压器相似。
2.电网等效电路
电网可以由电网各元件的谐波参数Rn,Ln和Cn组成等效网络。三相对称电网的等效电路图通常采用单相表示(见图2:电网及其等效电路和阻抗矢量轨迹图)。根据等效电路计算各频率下的节点导纳矩阵Yn,求出阻抗Zn=,计算谐波电压Un=ZnIn。
电网在某些谐波频率下会发生并联谐振,导致谐波电流大幅度增加。

电网的并联谐振频率按下式计算:
式中 Sk为节点B的短路功率(MVA);
Sc为电网充电功率(包括并联电容器的功率,MVA)。
谐振回路品质因数Q的大小取决于谐振频率和电网的负荷率,负荷率下降,品质因数升高。低压电网的品质因数为2~3,高压公用电网为2~5,高压工业电网约为10。低压电网无并联电容器时,其谐振频率一般不在谐波范围内。

热门招聘
相关主题

官方公众号

智造工程师