和聲知識

這個(gè)問(wèn)題的介紹是基于以下幾個(gè)方面：基本原理、主要現象、預防諧波故障的建議。電力轉換(整流和逆變)引起的配電系統污染問(wèn)題早在20世紀60年代就被許多專(zhuān)家所認識。直到20世紀80年代初，越來(lái)越多的設備故障和配電系統異常使得解決這一問(wèn)題迫在眉睫。2021年1月13日，很多生產(chǎn)過(guò)程中沒(méi)有電力電子器件是不可想象的。至少每個(gè)工廠(chǎng)都應用了以下電氣設備：-照明控制系統(亮度級)-開(kāi)關(guān)電源(計算機、電視機)-電機調速設備-自感飽和鐵芯-不間斷電源-整流器-電焊設備-電弧爐-機床(CNC)-電子控制機構-EDM機械所有這些非線(xiàn)性電氣設備都會(huì )產(chǎn)生諧波，從而導致配電系統本身或與系統相連的設備出現故障。在發(fā)生故障的電廠(chǎng)，只考慮設備故障的根本原因可能是錯誤的。故障也可能是由鄰近工廠(chǎng)產(chǎn)生的影響公共配電網(wǎng)的諧波引起的。在安裝功率因數補償系統之前，測試配電系統以確定哪種系統結構適合您非常重要?？烧{濾波器電路和組合濾波器是眾所周知的解決諧波問(wèn)題的方法。另一種方法是使用動(dòng)態(tài)有源濾波器。本報告將詳細解釋各種過(guò)濾系統的結構，并分析它們的優(yōu)缺點(diǎn)。1.基本術(shù)語(yǔ)載波是加在電網(wǎng)電壓上的高頻信號，用于控制路燈、高溫/高溫轉換系統和夜間儲能加熱器。載波(AF)檢測電路由并聯(lián)的初級扼流圈和并聯(lián)諧振電路(次級扼流圈和電容)組成。自動(dòng)對焦鎖相電路用于檢測供電部門(mén)加載的自動(dòng)對焦信號。電抗與電容器回路中的扼流線(xiàn)圈串聯(lián)。電抗系數是扼流圈電感XL相對于電容電感XC的百分比。標準電抗系數例如是5.5、7和14。組合濾波器的兩個(gè)電抗系數不同的環(huán)路并聯(lián)在一起檢測雜波信號，用于低成本清潔電網(wǎng)質(zhì)量。Cos功率因數代表電流和電壓之間的相位差。感性和容性cos說(shuō)明了電源的品質(zhì)特性。電網(wǎng)中的無(wú)功分量可以用cos表示。傅里葉分析使得通過(guò)傅里葉分析將非正弦函數分解成其諧波分量成為可能。正弦頻率0處的波形稱(chēng)為基波分量。頻率為n0的波形稱(chēng)為諧波分量。諧波吸收器，調諧諧振電路，由一個(gè)扼流圈和一個(gè)電容器串聯(lián)組成，調諧后對諧波電流的阻抗較小。調諧諧振電路用于精確消除配電網(wǎng)中的主要諧波成分。諧波吸收器，一種非調諧諧振電路，由一個(gè)扼流線(xiàn)圈和一個(gè)電容器串聯(lián)組成，調諧到低于較低諧波的頻率以防止諧振。諧波電流諧波電流是由設備或系統引入的非正弦特征電流。諧波電流疊加在主電源上。頻率是配電系統工作頻率倍數的諧波。按其倍數稱(chēng)為n次諧波分量(3、5、7等。).諧波電壓諧波電壓是配電系統中由諧波電流和阻抗產(chǎn)生的電壓降。阻抗阻抗是在特定頻率下配電系統中某一點(diǎn)產(chǎn)生的電阻。阻抗取決于干式變壓器和連接到系統的電氣設備，以及所用導體的橫截面積和長(cháng)度。阻抗系數阻抗系數是AF(載波)阻抗與50Hz(基波)阻抗的比值。并聯(lián)諧振頻率網(wǎng)絡(luò )阻抗達到較大值的頻率。在并聯(lián)諧振電路中，電流分量i1和I2C大于總電流i1.無(wú)功功率電機和干式變壓器的磁能部分以及用于能量交換目的的功率轉換器需要無(wú)功功率Q。與有功功率不同，無(wú)功功率不起作用。無(wú)功功率測量的單位是Var或kvar。無(wú)功功率補償po #p#分頁(yè)標題#e#

否則，應該使用電容器來(lái)提高功率因數，因此有必要在電氣設備上并聯(lián)安裝電容器。諧振：配電系統中的設備利用其現有電容(電纜、補償電容等)形成諧振電路。)和電感(干式變壓器、電抗線(xiàn)圈等。).后者可以被系統諧波激發(fā)而成為諧振。干式變壓器鐵心的非線(xiàn)性磁化特性是配電系統諧波產(chǎn)生的原因之一。這種情況下，主諧波是三次的；它與所有導體中的單相分量具有相同的長(cháng)度，因此不能在星形點(diǎn)消除。諧振頻率：每個(gè)電感和電容的連接形成一個(gè)具有特定諧振頻率的諧振電路。一個(gè)有幾個(gè)電感和電容的網(wǎng)絡(luò )有幾個(gè)諧振頻率。串聯(lián)諧振電路：電感(電抗器)和電容(電容器)串聯(lián)的電路。串聯(lián)諧振頻率：網(wǎng)絡(luò )阻抗水平達到較小值的頻率。在串聯(lián)諧振電路中，并聯(lián)電壓UL和UC大于總電壓u。該分量的諧波頻率不是正弦波，而是基波分量的倍數。2.什么是諧波？諧波是主電網(wǎng)頻率的倍數。還使用了術(shù)語(yǔ)“電網(wǎng)諧波”。電網(wǎng)頻率f=50hz，三次諧波f=150hz，五次諧波f=250hz，七次諧波f=350hz，等等。非正弦信號可以通過(guò)傅里葉分析分解成基本部分及其倍數。3.諧波成分是如何產(chǎn)生的？由于半導體晶閘管的開(kāi)關(guān)操作以及二極管和半導體晶閘管的非線(xiàn)性特性，電力系統中的一些設備，如功率變換器，與正弦波有很大的偏差。諧波電流的產(chǎn)生與功率變換器的脈沖數有關(guān)。6脈沖設備只有5、7、11、13、17、19.n倍電網(wǎng)頻率。功率轉換器的脈沖數越高，較低諧波分量的頻率越高。其他耗電設備，如熒光燈的電子控制調節器，會(huì )產(chǎn)生強三次諧波(150赫茲)。這種非正弦電流導致電源網(wǎng)絡(luò )阻抗(電阻)下的非正弦電壓降。在供電網(wǎng)絡(luò )阻抗下產(chǎn)生的諧波電壓的幅值等于對應的諧波電流與電流頻率對應的供電網(wǎng)絡(luò )阻抗z的乘積。頻率越高，諧波分量的幅度越低。4.諧波成分出現在哪里？哪里有諧波源(見(jiàn)介紹)，哪里就有諧波產(chǎn)生。諧波成分也有可能通過(guò)供電網(wǎng)絡(luò )到達用戶(hù)網(wǎng)絡(luò )。例如，供電網(wǎng)絡(luò )中一個(gè)用戶(hù)工廠(chǎng)的運行可能由另一個(gè)相鄰的用戶(hù)設備產(chǎn)生

諧波所干擾。5.電容器的技術(shù) MKP和MPP技術(shù)之間的區別在于電力電容器在補償系統中的連接方式。MKP(MKK，MKF)電容器： 這項技術(shù)是在聚丙烯薄膜上直接鍍金屬。其尺寸小于用MPP技術(shù)的電容器。因為對生產(chǎn)過(guò)程較低的要求，其制造和原料成本比MPP技術(shù)要相對地低很多。MKP是較普遍的電容器技術(shù)，并且由于小型化設計和電介質(zhì)的能力，它具有更多的優(yōu)點(diǎn)。MPP(MKV)電容器： MPP技術(shù)是用兩面鍍金屬的紙板作為電極，用聚丙烯薄膜作為介質(zhì)。這使得它的尺寸大于采用MKP技術(shù)的電容器。生產(chǎn)是非常高精密的，因為必須采用真空干燥技術(shù)從電容器繞組中除去全部殘余水分而且空腔內必須填注絕緣油。這項技術(shù)的主要優(yōu)勢是它對高溫的耐受性能。自愈： 兩種類(lèi)型的電容器都是自愈式的。在自愈的過(guò)程中電容器儲存的能量在故障穿孔點(diǎn)會(huì )產(chǎn)生一個(gè)小電弧。電弧會(huì )蒸發(fā)穿孔點(diǎn)臨近位置的細小金屬，這樣恢復介質(zhì)的充分隔離。電容器的有效面積在自愈過(guò)程中不會(huì )有任何實(shí)際程度的減少。每只電容都裝有一個(gè)過(guò)壓分斷裝置以保護電氣或熱過(guò)載。測試是符合VDE560和IEC70以及70A標準的。6.電容器的發(fā)展 直到大約1978年，制造電力電容器仍然使用包含PCB的介質(zhì)注入技術(shù)。后來(lái)人們發(fā)現，PCB是有毒的，這種有毒的氣體在燃燒時(shí)會(huì )釋放出來(lái)。這些電容器不再被允許使用并且必須處理，它們必須被送到處理特殊廢料的焚化裝置里或者深埋到安全的地方。 包含PCB的電容器有大約30W/kvar的功率損耗值。電容器本身由鍍金屬紙板做成。 由于這種電容被禁止使用，一種新的電容技術(shù)被開(kāi)發(fā)出來(lái)。為了滿(mǎn)足節能趨勢的要求，發(fā)展低功耗電容器成為努力的目標。 新的電容器是用干燥工藝或是用充入少量油(植物油)的技術(shù)來(lái)生產(chǎn)的?，F在用鍍金屬塑料薄膜代替鍍金屬紙板。因此新電容充分顯示出了其環(huán)保的特性，并且功耗僅為0.3W/kvar。這表明改進(jìn)后使功耗降至原來(lái)的1/100。這些電容器是根據常規電網(wǎng)條件而開(kāi)發(fā)的。在能源危機的過(guò)程中，人們開(kāi)始相控技術(shù)的研究。相位控制的結果是導致電網(wǎng)的污染和許多到現在才搞清楚的故障。 由于前一代電容器存在一個(gè)很高的自電感（所以功耗情況很差，達到現在的100倍），高頻的電流和電壓(諧波)不能被吸收，而新的電容器則會(huì )更多地吸收諧波。 因此存在這種可能，即，新、舊電容器工作在相同的母線(xiàn)上時(shí)會(huì )表現出運行狀況和壽命預期的很大差異，由于上述原因有可能新電容器將在更短的時(shí)間內損壞。 我們向市場(chǎng)提供的電力電容器是專(zhuān)門(mén)為用于補償系統中而開(kāi)發(fā)的。電網(wǎng)條件已經(jīng)發(fā)生急劇的變化，選擇正確的電容器技術(shù)越來(lái)越重要。電容器的使用壽命會(huì )受到如下因素的影響而縮短： -諧波負載 -較高的電網(wǎng)電壓 -高的環(huán)境溫度 我們配電系統中的諧波負載在持續增長(cháng)。在可預知的將來(lái)，可能只有組合電抗類(lèi)型的補償系統會(huì )適合使用。 很多供電公司已經(jīng)規定只能安裝帶電抗的補償系統。其它公司必須遵循他們的規定。 如果一個(gè)用戶(hù)決定繼續使用無(wú)電抗的補償系統，他起碼應該選用更高額定電壓的電容器。這種電容器能夠耐受較高的諧波負載，但是不能避免諧振事故。 來(lái)源：中電力諧波監測及濾波工程技術(shù)網(wǎng)#p#分頁(yè)標題#e#