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试论电力系统谐波危害性分析及抑制措施


日口四日  施工技术与应用  试论 电力系统谐 波危 害性分析及抑 制措施  摘要 : 电力系统的谐波治理问题是关系电力系统电能质量的重要问题 , 在此基础上, 本文对电力系统谐波的危害性及谐波产生的机理  进行 了分 析 , 并提 出 了谐 波 治理 方 法 , 因此 , 研 究更 加经 济 适用 、 滤波 效 果更 好 的谐 波 治理 方法 , 是 电力 系统 电 能质 量 改善 的有 效途 径 。   关键 词 : 电 力系 统; 谐波 危害 ; 方 案 比较 ; 滤 波器 ; 治理 措 施  1 电 力 系统 谐 波的危 害  1 . 1 谐 波使 企 业 电网 中 的设备 产 生 附加谐 波 损 耗 , 降低 电 网 、 输 电 及用 电  设 备 的使 用 效率 , 增加 电网线 损 。 在三 相 四线 制 系统 中 , 零 线会 由于流 过 大量  载 电 流 中 要 补 偿 的 谐 波 成  份 及 无 功 电流 相 抵 消 , 最 终  获 得 期 望 的 电源 电流 。其 补  偿谐 波的等效 电路图如 图3   所示 。   . E .   的三次及其倍数次谐波 电流, 造成零线过热。   1 . 2 谐波会产生额外的热效应从而引起用 电设备发热 , 使绝缘老化 , 降低  设 备 的使 用 寿命 。   1 . 3 如果企业电网中装有补偿 电容器 ,谐波容易使电网与补偿 电容器之  间发 生 并 联谐 振 或 是 串联 谐振 , 使 谐 波 电 流放 大 几 倍 甚 至数 十 倍 , 造 成过 电  流, 引 起 电容 器 和与 之相 连 的 电抗器 、 电 阻器 的损 坏 。   从 图3 中可 以得 到 , 电 网  侧 的谐 波 电流 可 以写 为 :   1  : I ‘ I   h — I ‘   图3补偿 谐 波 等效 电路 图   只 要 控制 有 源 电 力 滤 波  器 的输 出电流I ‘   , 使 其满足  I  = I  , 即可使电网侧 的谐波 电流I . d 1 = O 。   与 无源 滤 波器 相 比 ,有源 电 力滤 波器 具有 高 度 可控 性 和快 速 响 应性 , 不  还可 抑 制 闪变 、 补 偿无 功 , 有一 机 多能 的特 点 :   1 . 5 谐波会对附近系统的信号传输产生干扰, 轻者引入噪声 , 重者导致信  仅 能补 偿各 次 谐 波 , 号丢失 , 使系统无法正常工作。   ①滤波特性不受 系统阻抗 的影响,可消除与系统阻抗发生谐振的危 险;   ② 具有 自适 应 功 能 , 可 自动 跟踪 补偿 变 化着 的谐波 。 ③ 与无 源滤 波 器相 比较 ,   2 谐 波产 生的 机理  有 源 电力滤 波 器 体积 小 、 占地少 , 但成 本 较高 。   1 _ 4谐波会引起一些敏感的 自动化设备误动作 ,同时也会导致 电气测量  仪表计量不准确。   在 电力 系 统 中部 分 负 载在 投 人 、 运 行 过程 中 , 其 电 压 与 电流 不 成 线性 关   系, 而 是经 常 变化 的 。 我 们称 此类 负 载 为非线 性 负 载 。 当一 个 正弦 电压 源加 在  一 4 电力 系统谐 波治 理抑 制措 施  4 . 1技 术 措 施   个 非 线性 负 载上 , 产生 的 电流 不是 完全 正 弦 形 的。   谐 波 治 理 的技 术 措 施 主要 有 二 种 : 0 3 主动 治 理 , ② 被 动 治理 ,

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