當(dāng)正弦波電壓施加在非線性負(fù)載上時,電流就變成非正弦波,非正弦波電流在電網(wǎng)阻抗上產(chǎn)生壓降,會使電壓波形也變成非正弦波。對非正弦波做傅立葉級數(shù)分解,其中頻率與工頻相同的分量成為基波,頻率大于基波的分量成為諧波。
如今廣泛使用的負(fù)載大部分是非線性的,如整流器;變壓器;UPS;電梯;空調(diào);熒光燈;復(fù)印機(jī);家用電器等,這些非線性負(fù)載會產(chǎn)生大量的諧波電流并注入到電網(wǎng)中,是電網(wǎng)電壓產(chǎn)生畸變,這種諧波污染會對電網(wǎng)和用戶產(chǎn)生嚴(yán)重的危害。
諧波的危害主要表現(xiàn)在供電設(shè)備在高頻細(xì)胞分量作用下,集膚效應(yīng)增大;渦流;磁滯等影響增加,引起異常過熱,損耗大為增加。諧波分為使電流和電壓波形發(fā)生畸變,而波形過零點的畸變直接對測控元件或設(shè)備產(chǎn)生干擾和誤動。
配電系統(tǒng)普遍存在較寬頻率范圍的諧波污染,無功補(bǔ)償電容器在電網(wǎng)中呈現(xiàn)的阻抗特性和電網(wǎng)頻率相關(guān)。因此,在諧波污染場合直接采用純電容型無功補(bǔ)償容易引起多種電氣故障:1.導(dǎo)致電容器過載,發(fā)熱,縮短使用壽命。2.引起電網(wǎng)諧振,造成電器事故。3.電容器造成諧波放大,加劇諧波污染,功率因素不能達(dá)到目標(biāo)值。4.在電網(wǎng)中,各個不同的設(shè)備連接在一起,如變壓器;輸電線;電容器和負(fù)載。電網(wǎng)中任何一點的阻抗取決于頻率;設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
串聯(lián)起來的電容和電感在接近諧振頻率的特定頻率范圍內(nèi),其阻抗非常低,成為串聯(lián)諧振;并聯(lián)起來的電容和電感在接近諧振頻率的特定頻率范圍內(nèi),其阻抗非常高,稱為并聯(lián)諧振。
在一個寬的頻率范圍內(nèi),串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振在同一個電網(wǎng)中都可能存在,如果有諧波電壓或諧波電流激勵這些振諧回路,可能會引起電壓和電流的放大,干擾系統(tǒng)和設(shè)備,使其過載,甚至損壞。
串聯(lián)諧振:圖2的曲線分析了串聯(lián)起來的變壓器和電容器(圖1所示)的電路阻抗和諧波次數(shù)關(guān)系,曲線圖顯示了發(fā)生在11次諧波頻率附近的串聯(lián)諧振。
當(dāng)頻率接近串聯(lián)諧振頻率時,供電母線上一個相對較低的諧波電壓將會引起很大的諧波電流。較大的諧波電流將會使負(fù)載母線上出現(xiàn)較高的諧波電壓,是正弦電壓發(fā)生畸變。
電話:021-37701209
郵箱:sales@howcore.com
網(wǎng)址:http://www.jnxdt.com
地址:上海松江沈磚公路3129號13號樓