电力系统中谐波的产生、危害和抑制方法分析.pdf
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1、煤炭 工程 2 0 1 0年第 2期 电力系统 中谐波的产生、危 害和抑制方法分析 齐立芬 ( 1 郑州煤炭高级技校,河南 新郑4 5 1 1 5 0 ;2 ,姚 宁 浙江庆安化工有限责任公司,浙江 嘉兴3 1 4 2 0 1 ) 摘要:分析 了电力系统 中,由非线性 负载谐波源所产生谐波的成 因以及对电网供 电质量的 影响和危害,引入 了暂态谐波和稳态谐波的概念。介绍 了传统的谐波抑制方法和新型的谐波抑制 方法,肯定了有源滤波器的是今后谐波抑制装置的主要发展方向。 关键词:谐波;抑制;电力系统 ;有源滤波 中图分类号 :T M7 1 4 文献标识码 :B 文章编号:1 6 7 1 0 9 5
2、 9 ( 2 0 1 0 ) 0 2 - 0 0 9 0 - 0 2 Re s e a r c h o n h a r mo n i c o c c u r r e d,da n g e r a nd c o nt r o l i n e l e c t r i c po we r s y s t e m Q I “一 f e n ,Y A O n i n g ( 1 T h e A d v a n c e C o a l Mi n i n g T e c h n ic a l S c h o o l o f Z h e n g z h o u,Xi n z h e n g4 5 1 1 5
3、0 ,C h i n a ; 2 Z h e j i a n g Q i n g h n C h e mi c a l C o m p a n y L i m i t e d ,J i a x i n g 3 1 4 2 0 1 ,C h i n a ) Ab s t r a c t :T h e p a p e r a n a l y z e d t h e h a r mo n i c c a u s e b y t h e n o n l i n e a r l o a d h a r mo n i c s o u r c e s a n d i n fl u e n c e a n d
4、 d a n g e r s t o t h e e l e c t r i c p o w e r s u p p l y q u a l i t y T h e t r a n s i e n t h a r mo n i c a n d s t a t i c h a r mo n i c c o n c e p t i o n w e r e i n t r o d u c e d T h e p a p e r s t a t e d t h e c o n v e n t i o n a l h a rm o n i c c o n t r o l me t h o d a n d
5、 t h e n e w h a rm o n i c c o n t r o l me t h o d T h e p a p e r c o nfi rm e d t h a t t h e p o w e r e d w a v e f i l t e r w o u l d b e t h e ma i n d e v e l o p me n t d i r e c t i o n o f t h e h a rm o n i c c o n t r o l d e v i c e i n t h e f u t u r e Ke ywo r ds:h a rm o n i c; s
6、 u pp r e s s i o n; e l e c t r i c p o we r s y s t e m ;po we r e d wa v e f i l t r a t i o n 电力系统电能质量标准除电压 、频率、可靠性外,还 有波形。我国电力系统波形的标准是 5 0 H z的正弦波形。由 于国内外对发电机的设计和制造的质量标准中对波形有严 格的要求,可以认为发电机发出来的电压波形都是标准正 弦波形。但是随着工业化、电气化的发展,出现了许多非 线性的负荷,如冶炼、电气化铁路 、整流和逆变负荷、变 频负荷等,接上这些负荷,使系统的电压、电流波形发生 畸变。对于一个非正弦波形,可
7、以按傅立叶级数展开成基 本频率、2倍、3倍等数倍于基本频率的正弦波形之和。这 些 2倍以上的正弦波均称为高次谐波。 l 谐波的产生与危害 1 1 谐 波的产生 电气系统所产生的谐波有以下 2类:暂态谐波:暂 态谐波的产生是由于在电力系统中所使用的电气开关操作 所引起,另外电力系统或者使用电力的生产设备发生故障, 也将产生暂态谐波;稳态谐波:稳态谐波是由电力系统 中非线性负荷所产生。这些非线性负荷有 :a 电流源谐波 : 大功率交流装置,如大型电解电源、大型电化电源、电力 机车、轧钢机械设备、中高频加热炉、电弧炼钢炉、频率 变换器、通用变频器等。b 电压源谐波:含有铁芯的大容 量变压器、电动机
8、、电焊机、铁芯电抗器 、电压互感器等。 e 其它象电视机、电池充电器、荧光灯等装置也会产生谐 波,虽然单个装置的功耗不大,但 由于使用面广,数量很 多,因此,它们给供电系统注入的谐波分量也不容忽视。 电流源谐波对电网的影响最大 ,电压源谐波对电网的影响 极小。近来变频调速控制系统应用越来越广,其对电力系 统的谐波污染不容忽视。 1 2 谐 波的危 害 电力系统的谐 波会产生如下危害 : 1 )谐波电流使输 电线路 、发电机 、电动机 、变压器产 生附加损耗,温度升高;使发电机、电动机 、变压器的震 动和噪声增加。 2 )谐波中的较低次谐波谐振会使换流装置工作不稳定。 3 )谐波电流会对通信、继
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