谐波的产生:在理想的情况下,优质的电力供应应该提供具有正弦波形的电压。但在实际中供电电压的波形会由于某些原因而偏离正弦波形,即产生谐波。
我们所说的供电系统中的谐波是指一些频率为基波频率(在我国取工业用电频率50hz 为基波频率)整数倍的正弦波分量,又称为高次谐波。
在供电系统中,产生谐波的根本原因是由于给具有非线性阻抗特性的电气设备(又称为非线性负荷)供电的结果。这些非线性负荷在工作时向电源反馈高次谐波,导致供电系统的电压、电流波形畸变,使电力质量变坏。因此,谐波含量是电力质量的重要指标之一。接入低压供电系统的非线性设备产生的谐波电流可分为稳定的谐波和变化的谐波两大类。
所谓“稳定的谐波”电流是指这种谐波的幅度不随时间变化,谐波治理设备,如视频显示设备和测试仪表等产生的谐波,这类设备对电网来说表现为恒定的负载。
由激光打印机、复印机、微波炉等产生的各次谐波的幅值随时间变化,称之为“波动的谐波”,谐波治理滤波器,这类设备对电网来说是一个随时间变化的负载。而有源电力滤波器是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置,它能对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿。
下面给大家总结下电网的谐波源主要是有3个方面:
1.发电源质量不高产生谐波:发电机由于三相绕组在制作上很难做到**对称,铁心也很难做到**均匀一致和其他一些原因,发电源多少也会产生一些谐波,电网谐波治理,但一般来说很少。
2.是输配电系统产生谐波:输配电系统中主要是电力变压器产生谐波,由于变压器铁心的饱和,磁化曲线的非线性,加上设计变压器时考虑经济性,其工作磁密选择在磁化曲线的近饱和段上,这样就使得磁化电流呈尖**波形,因而含有奇次谐波。它的大小与磁路的结构形式、铁心的饱和程度有关。铁心的饱和程度越高,变压器工作点偏离线性越远,谐波电流也就越大,其中3次谐波电流可达额定电流0.5%。
3.是用电设备产生的谐波: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,酒泉谐波治理,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%,这是较大的谐波源。