一、 谐波:
1、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,其谐波范围一般 为2≤n ≤40。
根据公式(1)计算谐波电流补偿率K
K = ×100%
电流总谐波畸变率:THD I =IH I1;IH=
(Ih )2∞
ℎ=2×100%;
Ih---第h 次谐波电流(方均根值)
I1---基波电流(方均根值) 第h 次谐波电流含有率:HRI h =Ih I1×100%
2、现有有源滤波器的补偿效果
注:试验所用负载为三相整流非线性负载,(2~25)次谐波
单机100补偿率:50%负载以上补偿率大于90%;
50%负载以下补偿率在70%~90%
单机100A 动态响应时间在1ms ~20ms
单机100A 功率消耗:8%左右
单机100A 噪声:70dB
单机100A 无功补偿:补偿前0.2~0.8(容性或感性),补偿后能达到0.98
二、 谐波负载现状分析:
电网谐波产生主要有以下几种情况:一是发电源质量不高产生谐波; 二是输配电系统产生谐波; 三是用电设备产生的谐波。
如下:
1、 变频器(风机、水泵、电梯)、吸塑机负载主要谐波次数:5次、7次
2、 电焊机、列车负载主要谐波次数:3次谐波
3、 中频炉负载主要谐波次数:5、7、11、13次谐波
4、 电弧炉、电石炉主要谐波次数:27次
5、 节能灯负载主要谐波次数:3次谐波
6、 整流设备(电力机车、铝电解槽、充电装置、开关电源等)产生的谐波主要看3次最严重 ,6脉整流会带来 6n+1 6N-1谐波 主要就是5次和7次谐波; 12脉整流就会有 12n+1 12n-1谐波 主要11次和13次谐波 18脉则是 18n+1 补偿前谐波电流畸变率THDi —补偿后谐波电流畸变率THDi
补偿前谐波电流畸变率THDi
18n-1 17次和19次谐波,一般情况下主要产生5、7次谐波!
晶闸管整流设备。
由于晶闸管整流在电力机车、铝电解槽、充电装置、开关电源等许多方面得到了越来越广泛的应用,给电网造成了大量的谐波。
我们知道,晶闸管整流装置采用移相控制,从电网吸收的是缺角的正弦波,从而给电网留下的也是另一部分缺角的正弦波,显然在留下部分中含有大量的谐波。
如果整流装置为单相整流电路,在接感性负载时则含有奇次谐波电流,其中3次谐波的含量可达基波的30%;接容性负载时则含有奇次谐波电压,其谐波含量随电容值的增大而增大。
如果整流装置为三相全控桥6脉整流器,变压器原边及供电线路含有5次及以上奇次谐波电流;如果是12脉冲整流器,也还有11次及以上奇次谐波电流。
经统计表明:由整流装置产生的谐波占所有谐波的近40%,这是最大的谐波源。
7、工矿企业负载主要谐波次数:
8、电信设备负载主要谐波次数:低次谐波
变频器属于非线性负荷,它从电网吸收非正弦电流,引起电网电压畸变,它既是一个谐波源,又是一个谐波接收者。
作为谐波源,它对各种电气设备,自动装置、计算机、计量仪器以及通信系统均有不同程度的影响。
对于供电线路来说,由于谐波的作用,恶化了电网质量指标,降低了电网的可靠性,增加了电网损失,缩短了电气设备的寿命。
单次谐波电流理论值为谐波次数的倒数。
即5次约1/5,7次约1/7......。