什么是基波:
電力網(wǎng)絡(luò)中呈周期性變化的電壓或電流的頻率即為基波(又稱一次波) , 我國(guó)電網(wǎng)規(guī)定頻率是50Hz ,所以基波是50Hz。
什么是諧波:
電力網(wǎng)絡(luò)中出基波(50Hz )外,任一周期性的電壓或電流信號(hào),其頻率高于基波( 50Hz)的,稱為諧波。
電網(wǎng)或電路中,電壓產(chǎn)生的諧波為電壓諧波;電流產(chǎn)生的諧波為電流諧波。
諧波有幾種:
整數(shù)諧波:指頻率為大于1整數(shù)倍基波頻率的諧波,即2.3. 4.5.6. 7. 8. 9. 10等次諧波。
偶次諧波:指頻率為2.4. 6. 8. 10等偶數(shù)倍基波頻率的諧波。
奇次諧波:指頻率為3.5. 7. 9. 11等奇數(shù)倍基波類率的諧波。
正序諧波:諧波次數(shù)為3k+1 (k為正整數(shù))即4。7. 10等次諧波。
負(fù)序諧波:諧波次數(shù)為3k-1 ( k為正整數(shù))即2.5. 8等次諧波。
零序諧波:指頻率為3的整數(shù)倍基波頻率的諧波,例3. 6. 9. 12. 15次諧波。高頻諧波:指頻率為2 -9kHz的諧波。
諧波頻率如何計(jì)算:
諧波頻率-諧波次數(shù)x基波頻率
例: 5次諧波頻率為5x 50Hz=250Hz , 7次諧波頻率為7 x 50Hz= 350Hz等。
各次諧波電流的量值是多少:
In=11/n
式中In--諧波電流值
1--基波電流值
N--諧波次數(shù)
例:13=11/3=33%1; I5=I1/5=20%I1; 17=11/7= 14%1.
哪些設(shè)備或電路容易產(chǎn)生諧波:
1.非線性負(fù)載, 例二極管整流電路(AC/DC).
2.三項(xiàng)電壓或電流不對(duì)稱性負(fù)載。
3.逆變電路(DC/AC).
4.UPS電源( PC機(jī)用) , EPS電源(大功率動(dòng)力用) ,即不間斷電源。
5.晶閘管調(diào)壓裝置或調(diào)速電路。
6.電鍍?cè)O(shè)備。
7.電弧爐、礦熱爐、錳礦爐、磷礦爐、電石爐、硅鐵爐。
8.電解槽。
9.電焊機(jī)(弧焊、縫焊、點(diǎn)焊、碰焊.對(duì)焊).
10.電池充電機(jī)。
11.變頻器 (低壓或高壓變頻器).
12. 脈幅調(diào)制( PAM )調(diào)壓電路及脈寬調(diào)制( PWM )調(diào)頻電路。
13.諧波的次數(shù) 與整流電路的相數(shù)有關(guān),例三相、六相、十二相、十八相、二十四相,當(dāng)相數(shù)越多并通過移相方式波次數(shù)及請(qǐng)波分量減小。例采用輸入變壓器移相技術(shù)的單元串聯(lián)在高壓變頻器的主電路。
14.開關(guān)電源。
15.斬波路、 斬波調(diào)速。
16.工頻電爐。
17.中頻電爐。
18.天車. 起重機(jī)械。
19.氣體放電的照明燈具。 例:節(jié)能燈、熒光燈(T5. T8).金鹵燈、鈉燈、汞燈、氪燈、氚燈等.使用時(shí)都有一定的諧波產(chǎn)生。
20.軟啟動(dòng)裝置(使用SCR調(diào)壓).
諧波電流的方向如何:
諧波電流從負(fù)載流向供電變壓器直至供電網(wǎng)絡(luò),即由終端負(fù)載向前級(jí)的流入。
諧波的影響是什么:
對(duì)變壓器的影響:諧波電流使用銅損增加、漏磁增加;諧波電壓是鐵損增加;諧波功率造成噪聲增大、溫升提高。
對(duì)電力電線的影響:諧波電流易過載,導(dǎo)致過熱、破壞絕緣,集膚效應(yīng)加大。
對(duì)電動(dòng)機(jī)的影響:諧波電流增加銅損、諧波電壓增加鐵損.諧波的功率造成機(jī)械效率減小,功率因數(shù)下降,有效轉(zhuǎn)矩減小。
對(duì)控制系統(tǒng)的影響:電壓零點(diǎn)漂移、線電壓的不等、儀表儀器的指示不準(zhǔn),以致控制判斷錯(cuò)誤,甚至控制系統(tǒng)失控。
對(duì)通信設(shè)備的影響:諧波會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電磁場(chǎng),影響通信質(zhì)量.
對(duì)電容器的影響:一般大型電動(dòng)機(jī)或低壓電網(wǎng)都有無功功率補(bǔ)償或功率因數(shù)樸償,都使用電容器來實(shí)現(xiàn)的,因諧波產(chǎn)生,易使電容器產(chǎn)生過電流、過電壓、過溫度,造成擊穿損壞,原因是諧波電流易發(fā)生并聯(lián)諧振,產(chǎn)生大電流,串聯(lián)諧振產(chǎn)生過電壓,一般電容器運(yùn)行電流小于等于13倍額定值電流,否則迅速損壞,而諧波電流以5、7. 11次為主。
為避免諧波造成諧振而發(fā)生電容器故障,一般電容器前串接適量電感。電抗XL= 2nfL,容抗Xc= 1/2nfC:
XL=6%Xc ,此值針對(duì)大于等于5次的諧波;
XL=7%Xc ,此值針對(duì)大于等于4次的諧波;
XL=14.8%Xc .此值針對(duì)大于等于3次的諧波。
諧波容易造成諧振。對(duì)抑制5、7. 11次諧波,適當(dāng)加電抗值后。可起到抑制作用。
加電抗器后,系統(tǒng)電壓要上升,故電容器額定電壓要提高100V , 當(dāng)諧波負(fù)荷容量小于200KW ,使用諧波電抗電容器較為合適;當(dāng)諧波負(fù)荷容量大于200KW ,使用諧波濾波器較為合適。