4、谐波的治理措施
治理谐波问题,抑制辐射干扰和供电系统干扰,可采取屏蔽、隔离、接地及滤波等技术手段。
①使用无源滤波器或有源滤波器;
使用无源滤波器其主要是改变在特殊频率下电源的阻抗,适用于稳定、不改变的系统。而使用有源滤波器主要是用于补偿非线性负载。LC滤波器是传统的无源谐波抑制装置,它由滤波电容器、电抗器和电阻器适当组合而成,与谐波源并联,除具有滤波作用外,还有无功补偿的作用。
②增加变压器的容量,减少回路的阻抗及切断传输线路法;
由于非线性负载引起的畸变电流在电缆的阻抗上产生一个畸变电压降,而合成的畸变电压波形加到与此同一线路上所接的其它负载,引起谐波电流在其上流过,因此,减少谐波危害的措施也可从加大电缆截面积,减少回路的阻抗方式来实现。目前,国内较多采用提高变压器容量,增大电缆截面积,特别是加大中性线电缆截面,以及选用整定值较大的断路器、熔断器等保护元件等办法,但此种方式不能从根本上消除谐波,反而降低了保护特性与功能,又加大了投资,增加供电系统的隐患。
③使用无谐波污染的绿色变频器。
绿色变频器的品质标准是:输入和输出电流都是正弦波,输入功率因数可控,带任何负载时都能使功率因数为1,可获得工频上下任意可控的输出频率。变频器内置的交流电抗器,它能很好的抑制谐波,同时可以保护整流桥不受电源电压瞬间尖波的影响,实践表明,不带电抗器的谐波电流明显高于带电抗器产生的谐波电流。为了减少谐波污染造成的干扰,可在变频器的输出回路安装噪声滤波器。并且在变频器允许的情况下,降低变频器的载波频率。另外,在大功率变频器中,通常使用12脉冲或18脉冲整流,这样在电源中,通过消除最低次谐波来减少谐波含量。例如12脉冲,最低的谐波是11次、13次、23次、25次谐波。依次类推,对于18脉冲,最低的谐波是17次和19次谐波。
变频器中应用的低谐波技术可归纳如下:
㈠逆变单元的并联多重化,采用2个或多个逆变单元并联,通过波形叠加抵消谐波分量。
㈡整流电路的多重化,在PWM变频器中采用12脉冲、18脉冲或者24脉冲的整流,以减少谐波。
㈢ 逆变单元的串联多重化,采用30脉冲的串联逆变单元多重化线路,其谐波可减少到很小。
㈣ 采用新的变频调制方法,如电压矢量的菱形调制等。目前,许,多变频器制造厂商已非常重视谐波问题,在设计时已从技术手段上保证了变频器的绿色化,从而在根本上解决谐波问题。
结论
综上所述,可以清楚地了解谐波产生的原因,在具体治理上可采用无源滤波器、有源滤波器,减少回路阻抗,切断谐波传输路径及开发使用无谐波污染的绿色变频器等方法,将变频器产生的谐波控制在最小范围内,达到科学合理用电,抑制电网污染,提高电源质量.-->
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