2016年注册电气师供配电强化考点(8)

　　熟悉谐波电流产生的原因以及对电力系统的危害

　　2.5. 1基本概念：交流电网中，由于许多非线性电气设备的投入运行，其电压、电流波形实际上不是完全的正 弦波形，而是不同程度畸变的非正弦波。非正弦波是周期性电气量，根据傅里叶级数分析，可分解成基波分量和具有基波频率整数倍的谐波分量。非正弦波的电压或电流有效值等于基 波和各次谐波电压或电流有效值的和方根(平方和的平方根)值。基本频率为电网频率(工频5 0Hz)。谐波次数(n)是谐波频率与其波频率的整数比。

　　谐波含有率是周期性电气量中含有的第n次谐波分量有效值与其基波分量有效值之比， 用百分数表示。

　　谐波源及部分电气设备产生的谐波电流值

　　谐波源：向公用电网注入谐波电流或在公用电网中产生谐波电压的电气设备，统称谐波源。

　　大量谐波电流流入电网后，通过电网阻抗产生谐波压降，叠加在电网基波上，引起电网的电压畸变。

　　部分用电设备产生的谐波电流值

　　(1)换流器利用整流元件导通、截止作用的强行短接和断流，产生谐波电流。

　　(2)炼钢电弧炉因电弧的负阻特性和熔化期三相电极反复不规则地短路和断弧，故而产生谐波电流。由于三相负荷不对称，存在较多的三次谐波电流 。

　　(3)气体放电灯，如荧光灯、高压钠灯、高压汞灯的电路本身含有电弧，此种负阻特性产生谐波电流，其中主要是三次谐波电流，含有率为12%～13%。

　　(4)家用电器中电视机是谐波源。

　　谐波的危害

　　(1)使旋转电机、变压器等电气设备由于过大的谐波电流而产生附加损耗，从而引起过热，使绝缘介质老化加速，导致绝缘损坏。

　　(2)使变压器产生磁致伸缩和噪声，电抗器产生振动和噪声，感应电动机引起固定数的振动力矩和转速的周期变动。

　　(3)使相位控制设备的正常工作因控制信号紊乱而受到干扰，如电子计算机误动作、电子设备误触发、电子元件测试无法进行等。

　　(4)使某些类型的继电保护，如晶体管整流型距离保护、变压器及母线复合电压保护由于相位变化而误动或拒动。

　　(5)使通信回路、弱电回路产生杂音，甚至造成故障。

　　2.6了解谐波电压和谐波电流限值

　　2.6. 1谐波电压限值(表)

　　2.6.2谐波电流允许值(表)

　　2.7掌握抑制谐波的措施及滤波器的设置原则

　　2.7. 1抑制谐波的措施

　　(1) 由短路容量大的电网供电。

　　(2) 装设滤波器。

　　当并联电容器组附近有谐波源，谐波电流超过规定允许值时，应在回路中设置串联电抗器以抑制谐波电流，并限制合闸时的涌流。

　　(3) 选用 D，yn11接线的变压器,为3次谐波电流提供环流通路。

　　滤波器的设置原则

　　(1) 无源滤波器：无源功率滤波器通常是利用LC电路进行滤波，特点：

　　(2) 有源滤波器。

　　有源电力滤波器是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的电子装置。它能对大小和频率都变化的谐波及无功进行补偿。

　　(1)特点：

　　1)动态补偿，响应很快;

　　2)对谐波和无功的补偿同时进行;

　　3)补偿对象电流增大，也不会过载;

　　4)补偿品质不受电网频率变化的影响;

　　5)不易与电网阻抗发生谐振。

　　(2)按接入电网的方式划分，有源电力滤波器可分为并联型和串联型。