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諧波和有源濾波器有哪些關(guān)系?
如果正弦交流電壓加在設(shè)備上,產(chǎn)生的電流卻不是正弦交流電流,這樣的設(shè)備就稱為非線性阻抗設(shè)備,簡稱非線性設(shè)備。不是正弦波形的交流電就含有諧波成分,所以非線性設(shè)備也稱為諧波源。
工業(yè)電網(wǎng)中主要的諧波源有三種類型:三相橋式整流回路在每一相的正負(fù)波形上都會(huì)產(chǎn)生波形變化,一個(gè)周期里就有六個(gè)非正弦的波形,所以稱為六脈波設(shè)備。六脈波設(shè)備的諧波很有規(guī)律,會(huì)產(chǎn)生六的倍數(shù)加減1次數(shù)的諧波,即5、7、11、13、17、19……次諧波,而且隨著諧波次數(shù)升高諧波幅值會(huì)逐漸降低,所以通常 只需要處理5、7、11、13次諧波。5、礦產(chǎn)開采的變頻器,6、演藝中心的ups、可控硅調(diào)光,7、樓宇的ups、照明,8、冶金化工的整流,9、新能源汽車的充電器,10、主題游樂園的變頻器、直流電源,11、地鐵的空調(diào)、照明、ups,12、硅制造的單晶硅爐、多晶硅爐。
這類設(shè)備包括有三相橋式整流器的所有設(shè)備、比如直流驅(qū)動(dòng)器、變頻器、軟啟動(dòng)器,UPS電源等等,是目前工業(yè)用電設(shè)備中罪常見的一類諧波源。
類似工業(yè)電弧爐這樣的設(shè)備工作時(shí),電流波形變化很頻繁,會(huì)分解出次數(shù)和幅值不斷變化的諧波。非線性的單相設(shè)備,比如帶有單相整流環(huán)節(jié)的電子儀器等等,因?yàn)槿嗖粚ΨQ原因會(huì)在零線上形成3次零序諧波。
隨著電網(wǎng)中非線性負(fù)荷及諧波源種類及數(shù)量的增加,其產(chǎn)生的諧波也越來越嚴(yán)重,急需治理。低成本的無源濾波技術(shù)是目前普遍采用的治理諧波的方法,此方法簡單, 但存在一定的缺陷。有源濾波技術(shù)可以對頻率和幅度都變化的諧波進(jìn)行治理,但也存在初期投資大、運(yùn)行效率低的缺點(diǎn),為此,可以將有源濾波技術(shù)和無源濾波技術(shù) 結(jié)合起來使用,既可以使有源濾波器降低,又可彌補(bǔ)無源濾波器的缺陷,是一個(gè)很好的發(fā)展方向。智能終端在分享3D電影、游戲及超高畫質(zhì)(UHD)節(jié)目時(shí)讓我們身臨其境。
諧波在電網(wǎng)中造成的電力損耗主要有以下3個(gè)方面:
1、危及電網(wǎng)的安全運(yùn)行
大量存在的諧波污染,對電網(wǎng)的安全運(yùn)行造成了極大威脅。電網(wǎng)中存在諧波電流將會(huì)引起電路電壓與電流的波形產(chǎn)生畸變,會(huì)對電網(wǎng)中的感應(yīng)式繼電器、晶體管繼電器等繼電保護(hù)檢測回路造成嚴(yán)重干擾,引起系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置誤動(dòng)或拒動(dòng),嚴(yán)重影響了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。有源電力濾波器的主要特點(diǎn)1、用戶可清晰了解如補(bǔ)償前后系統(tǒng)波形圖、頻譜圖、電流有效值大小、THDi、THDu、功率因數(shù)、有功功率、無功功率、視在功率等系統(tǒng)的電能質(zhì)量改善情況。
2、影響設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行
諧波的大量存在,容易引起系統(tǒng)中的電機(jī)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)和噪聲,影響電氣設(shè)備的正常工作。系統(tǒng)中諧波電流的增大,容易造成變壓器局部嚴(yán)重過熱,使電力電容器、電力電纜等供電設(shè)備溫度升高、絕緣老化、壽命縮短以致?lián)p壞等。
3、影響電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行
諧波的大量存在,對電網(wǎng)的發(fā)輸變電各個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)造成影響,可以引起異步電動(dòng)機(jī)增加能量損耗,降低使用效率,可以使各級電力變壓器的損耗增加,降低實(shí)際使用容量,還會(huì)造成輸電線路損耗增加等等都給電網(wǎng)的容量造成極大浪費(fèi),降低了電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行指標(biāo)。
為什么要使用有源濾波器?
1、設(shè)備的機(jī)箱或機(jī)柜屏蔽十分完善,但是仍然產(chǎn)生超標(biāo)的輻射發(fā)射;
2、獨(dú)立的設(shè)備沒有任何電磁干擾的問題(輻射發(fā)射和抗擾度完全合格),但是當(dāng)連接上必要的 外接電纜時(shí),出現(xiàn)干擾問題;
3、在信號電纜線上注入電快速脈沖時(shí),出現(xiàn)故障;
4、不能通過輻射抗擾度試驗(yàn);
5、不能通過電纜束上的傳導(dǎo)敏感度試驗(yàn);
6、不能通過靜電放電試驗(yàn);
7、電纜中的導(dǎo)線之間或電纜之間相互干擾,導(dǎo)致設(shè)備不能實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能。