3.3 谐波电流问题
由于整流元件的单向阻断作用会引起整流变压器交变磁场波形的畸变,即使电网电压为理想的正弦波,整流装置从交流电网中取用的电流也是非正弦的。谐波产生的另一个原因是由于非线性负载。当电流流经线性负载时,负载上电流与施加电压呈线性关系;而电流流经非线性负载时,则负载上电流为非正弦波,即产生了谐波。
整流器和逆变器产生的谐波电压、电流:整流器的作用将交流电转成直流电,而逆变器是将直流电转变成交流电。其电路中的二极管视为理想二极管,即正向阻抗接近零,反向阻抗无穷大。因此,只允许电流单方向流动,从整流器的输出端看,每相电流波形为矩形波,不是正弦波,利用傅氏级数展开式展开周期的矩形波形,可以看到除了工频正弦波(50hz基波)外,还叠加了一系列高次波形——谐波。应该说电动机采用变频器进行调速,可以高水平完成调速外,也可以节省大量电能(近30%),但如前面分析,变频调速过程中要产生高次谐波,即形成高次谐波污染,造成厂区的电视、音响系统不能正常工作,还要干扰二次仪表——压力、流量、可编程控制器及智能控制器正常工作,谐波还会使变压器、电动机、电容器及电抗器产生过热。增加换流装置的相数或脉波数,是减少换流装置产生谐波电流的十分有效的措施。
3.4 超铭牌容量运行问题
确定变压器铭牌容量需要综合考虑其它一些因素。例如环境温度的影响,降低温度可以提高变压器的输出功率和减少变压器的损耗,又如变压器台数的合理选择和技术经济比较等等都是影响变压器容量选择的考虑因素。
至于变压器的过载能力是和起始负荷率、环境温度和通风散热条件等相关的因素有关,且只能是应急性质和短时间的。过负载时首先要求不致损坏变压器的绝缘和降低使用效率为原则,一年四季中高峰用电是可能会超负荷而低谷时又会出现轻载运行。这“超”、“轻”负载两者之间的量和时间基本相等,同时会起到互补的作用,但最好不要超负荷。
过负荷百分数(n)计算公式:
n=(i-le)/ie×100
式中:
i —变压器实际负荷电流;
ie—变压器额定电流。
当然对于设置有强迫风冷的变压器其应急过载能力可达40-50,而且过持断续时间也可适当延长(但绝不允许过载情况下长期运行),这可由产品的技术条件来确定。
综合上述各种因素对选择变压器容量的影响,从节能、经济、实用、安全可靠出发,一般选取变压器负荷率在0.65-0.8为宜。
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