宁夏石油化
工
创
年第!
期
∀#
电网谐波噪
声分析
及对策’
徐锦
∃中
石油宁夏大元炼油化
工责任有限
公司
银川%∀&&!
摘要
介绍电
网谐波
噪声的
产生及侵入路径
对炼油化
工行业的危
害进行分
析并提出相应
的应
对措施
关键词谐波
噪声常
用滤波器高通滤波器
中图
分类号∋
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文献
标识码∋∗
文
章编号∋
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箭健
几月切
我公司属于
炼
油化工一
类负荷双系统供电要求
供电自动控制及保
护装置符合快速性可
靠性灵敏
性选择性和
安全性理想的供电是工频∀&−.
电压
电流平稳的电源
但随着
电力技术
节能技术控制技
术的发展造成电
压电流波形的严重畸变∃如
大功率
整流设备
逆变设备等这些畸变电压电流
对
发电
供
电及用
电产生
各种危害干
扰电子线路
造成停电
误动拒动误差
等谐振高频电压能引起同步电机振
动0
高次谐波产生
集肤效
应引起局
部电
晕发热破坏绝
缘0
谐
振穿越短
路电流
还能引起大面
积停
电
谐波、
噪
声分析
产生
谐波噪声的原因
有多种因
素复杂具有不
定性有偶然突发的周期性及系统固
有等下面
我们
归纳加以分析
电网本身
含有的非正
弦谐波作
用于
非线负载产
生不
同
的谐波
电压电流如对称分布的1
次谐波其
表
示形式为∋〔二∃1一
!2
#
〕3
负序∋4
1一
∃5二
汤#6
7184
1∃1
975
:;1<7
:=>98
二∃1
:7
2
#
〕
3
零序∋4
19∃5
二
扭#2≅
1841
∃1
。,5
:;1?7
:=>98
∃二
叮Α
可
以看出
如果1
不为整数时则可
能有两个或三
个分
量均不为零在理想条件下
它们产
生特征谐波
所以
当电网
谐波在侵人同步
电机时将在定子和
转
子
铁芯
产生
集肤效
应同时在绕组上
也能产生
附加发
热以
及产生
机械振动
影响出力
电网
受雷击或雷电
感应所产生
幅度极
高的
涌浪电
压雷击电
压可
达7
以Β
ΧΔ
以
上各种电气设备操作产
生
的涌浪电压如∋
合与断空
载变
压器的激磁涌流其
电压是正
常的
倍如
果遇到谐振点将可
能产
生更高
的电压和
电流并产生强烈振动
电网
上设备
电源
对
地短路
引起电网波动其产
生的涌浪
电压是正
常
的
倍接
地开放时是正常电压的
倍
电网
噪声幅度很高几率频繁特别是尖峰脉冲包
含有极高
的频
率成分我们
用三角波
近似表
示由于
尖
峰脉冲是随机的可以
用付里
叶积分表示∃见
图!
5Ε
95Φ(
Γ
匀蕊万
、1二
扔184
1∃1
。,5:;1
5Ε
+∃(一5
(2鉴5
蕊(Η
7
一ΗΙ
了
4ϑ1二
汤184
1
1
。,∃卜罗#:;1Α
41二
汤18411
。,∃5:
别#:;1Α
各谐波相差周期(二
耐。
。,为工频基波频率
而
任一谐波分
量都可以成为三
个对称分
量的叠加所
以1
次谐波的对称分
量中正序负序和
零序分
量为∋
正
序∋41:∃5
二海少#67
184
1∃1
。,5:;137:
=>98将尖峰函数Κ∃Λ进行付
里叶变换
可求
得其频谱
函
数复数形式
Μ
∃Ν/Ο
Π
巴/
Θ∃5>Ν
·Ρ5
由频谱作图
在假设条件
下∋
5Ε9
二ΣΤΥ6
2(2
二=ΣΤ
Υ62
(
详
细推导
不再复述
/
收稿日期∋&#一1
一&∀
宁夏
石油化
工&∃科
年第!
期
Θ∃
5一
丁
ΣΤΥ6
儿
(
2=(
图7
频
谱函
数
母
弓。3丁一
一门ς
一
土,上。
甲七峨Φ勺
岌、
户
4
二
甲”7
鲜‘
时夕7
叩一
图#
接线
图
源和
仪表电源
用的滤
波器
它是一款性能优良
结构
完整
的电源
滤波器可
以用
在电源
输人端也可
以
用
在电源
输出
端或两
端同时用同时抑制串模
噪声和
共模噪声∃见图
枷!<
口,
栖
…<
。
‘
知“<<
奸
会翩龙3<
。
孟殊。
“
斧
舒祭
祭辛势汤
图
频
语函数
从图
中可
看出幅度最大
的谐
波集中在&蕊。
鉴
二2
(
区域(
为尖峰作用时间∃
见图
国
家对电源的
性能指标规定中有一
项就是尖峰
抑制比
如
果没有采
取抗尖峰
干扰措施的交流电源是
一种
不合格的
电源
#
解决方法
针对
炼油化工
系统
对供电的
特殊要求
我们
对变
电
站综合自动化微机保护及
控制部分ΩΙ
Ξ
电源
部分
以及电
气仪表电源
部分采取了以下一
些措施
在+Ψ
Σ
高
压输出可以用
综合滤波器采用两极电
源
滤波配合
无源
交
流滤波
器高
通滤波器一般由数组
单调
谐波器
再加一
组高
通滤波器构成通过用谐波分
析仪定量分析出
所属
电网
中的各次谐波含量然后调
整
滤波器滤
除各主
要频次的谐波这样电网
中的谐
波在经过滤波器
后被有效
的抑制∃见图#
下面
着重
介绍一
种用于总
变电
所集中保护控制电图
总变电
所集
中保
护控制电源
和仪
表
电源用
滤波器线
路图
Ζ
压敏电阻用
来抑
制涌浪尖峰
∃!Ι
7
姚Ξ
,∋
滤
除串模噪声
几Τ−
一几十Τ−
&/& %
一!
林Κ
∃[∋∋
滤
除串模噪声&
& %
一卫
林Κ
∃
#
Ξ#Ξ ∋
滤
除共模噪
声&& %一7
协Κ
∃ Ι#
从∋
滤除共模
噪声几百卜−
一
几Τ−
说明∋
图
中压敏电阻Ζ∋
用于浪涌抑
制场玩
绕在
同一
个磁环上相
同的
匝
数一
般各绕Η9
一
巧匝
线径
视
通过的电
流而定由于电源线往返电
流所
产生
的磁
通
在磁心
中相
互抵消对串模噪
声无作用
抗共模具
有电感抑制作用
但应注意如下几
项要求∋
磁芯要选
用
特性曲
线变化较
缓慢而不
易饱和的
绕制时要
尽量
减小匝
间分布电容线头与线尾不要
靠近
更不
能扎在
一
起否则无抑制共模噪声的
能力0
磁芯
截面
积要
视通
过电流大小而
定电容[
,[=
选
用高
频特性好的陶瓷
式聚
脂电容器[#[
电
容器要
求与[,[=
大致相同容
量越大滤除共模噪声的效果越好但容量
受到漏电流
规定的限
制因
容量
大漏电流大不
安全因
素加大总
之滤波器的参数要根据
有关规定
中的下
限频率和
噪声
电
平使
滤波器的常数加大到满足
要求的程
度
安装方式和
状态很重要
输入
输出线要
分开滤波
器要加
屏蔽屏蔽外壳
与机壳要
大面
积接触接触阻
抗
要
小输
出线要
尽可
能短最
好用
屏蔽线
∃
下
转第+!
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