【正文】 采用的是常見(jiàn)的整流電路的晶閘管可控整流器或二極管整流電路，最其中三相和單相橋式整流橋電路。 近 30 年來(lái)，電力電子設(shè)備的應(yīng)用日益廣泛，也使得電力電子器件成為諧波的最大來(lái)源。基 本電流相位和電網(wǎng)電壓相二極管整流器電路是基本相同的，所以基本上不消耗的基波無(wú)功功率。如相控整流器，相位控制和頻率調(diào)整電路的交流電源轉(zhuǎn)換器，在基本電流的工作滯后電網(wǎng) 電壓，要消耗大量的無(wú)功功率。電阻感性負(fù)載，必須以正常吸收無(wú)功功率，它是由決定其性質(zhì)。異步電動(dòng)機(jī)和由無(wú)功功率的提供的電力系統(tǒng)的高百分比消耗變壓器無(wú)功功率。 諧波和無(wú)功功率的產(chǎn)生 在工業(yè)和生活用電負(fù)荷，電阻電感性負(fù)載相當(dāng)大的比重。然而，無(wú)功功率的概念的重要性，了解的無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)闹匾裕且恢碌摹? 東北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 20 無(wú)功補(bǔ)償 這是很容易理解的實(shí)權(quán)，但無(wú)功功率的深刻認(rèn)識(shí)，但并不容易。 應(yīng)用有源濾波裝置 APF 主要應(yīng)用是一個(gè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)電源系統(tǒng)，電源系統(tǒng)，特別是在辦公室，供電系統(tǒng)的控制計(jì)算機(jī)的工廠。 的有源濾波裝置的缺點(diǎn) 有源濾波裝置由于電力電子電壓，額定電流的發(fā)展限制，成本高，生產(chǎn)也比無(wú)源濾波器更復(fù)雜，成本會(huì)高很多。 有源濾波 有源諧波濾波器器件的無(wú)源濾波器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。 當(dāng)過(guò)濾器被連接在所述電源和嚴(yán)重失真發(fā)生諧波源諧波源輸入電壓波形之間串聯(lián)，該電壓波形失真的定時(shí)使電流諧波源接近正弦波。應(yīng)當(dāng)注意：在在線過(guò)濾器啟用自生諧波源諧波電流降低，從而使減小由污染所產(chǎn)生的污染的當(dāng)量，是治本的手段。 當(dāng)由外部網(wǎng)絡(luò)竄入產(chǎn)生的諧波電流影響電源和負(fù)載裝置之間的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載裝東北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 19 置的正常運(yùn)行串聯(lián)連接的過(guò)濾器可以阻止諧波的正常運(yùn)行保證負(fù)載裝置。在此基礎(chǔ)上，如果提高電感電感，雖然過(guò)濾效果可以增加，但是沒(méi)有多大增加，成本增加的電容器的電感與串聯(lián)，在成本性能下降急劇增加成本，因此感抗大比基本負(fù)荷時(shí)，沒(méi)有實(shí)際意義的基本阻抗效應(yīng)等的 200％，如果低電感的電感，濾波器性能，降低電感的成本，電容器的電 容增加，從而增加了成本，成本性能也下降。如已經(jīng)解釋的，當(dāng)電容器的實(shí)際工作電壓等于額定電壓，最低成本的電容器，電感器，因此應(yīng)等于電容器額定電壓的實(shí)際工作電壓。 串聯(lián)濾波器的實(shí)際成本主要由一個(gè)電感器和一個(gè)電容器的成本。例如，在低壓配電系統(tǒng)， 230V 電壓400V 及僅電力電容器可用。因此，根本電感電感必須大于 50％的負(fù)載等效基波阻抗。然而，電感越大價(jià)格越高，損失越大，所以高達(dá)考慮成本問(wèn)題和電感盡可能小的損失是可取的。因?yàn)楦叽沃C波分量一般低于基頻，諧波濾波器的工作主要是由電感 完成，電容效應(yīng)是由基頻阻抗的電感抵消。 線路濾波器對(duì)于具有一個(gè)非常低的頻率的阻抗，從諧振頻率的當(dāng)前點(diǎn)，阻抗的增大，偏差的偏差，越阻抗增大的電流共振點(diǎn)。這是在在線過(guò)濾器在本文中描述的，在線過(guò)濾器串聯(lián)的電感和電容制成，并且被連接在電源 和負(fù)載之間串聯(lián)，所以線路濾波器的“串聯(lián)”字具有雙重意義：該電感與電容串聯(lián)的一個(gè)意思，另一個(gè)打算串聯(lián)在電路 。因此，單個(gè)頻率的頻率，但有無(wú)限多種諧波頻率，可見(jiàn)諧波具有無(wú)限的復(fù)雜性，使用一個(gè)分路濾波器方法顯然無(wú)法應(yīng)付的無(wú)限諧波頻率分量。因此，如果有人之前和過(guò)濾器被安裝在平行比較后所做的諧波的情況下，你會(huì)發(fā)現(xiàn)：減少諧波電流的影響系統(tǒng)安裝后，雖然一個(gè)過(guò)濾器，但每個(gè)濾波器和 諧波電流進(jìn)入系統(tǒng)，并更比未安裝過(guò)濾器前，諧波源的諧波電流也產(chǎn)生更多的比以前的過(guò)濾器未安裝。使用的多組濾波器造成結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，而且由于該系統(tǒng)通常包含在無(wú)限多種頻率的諧波分量，并且因此不能濾除所有諧波。無(wú)源濾波器可分為并聯(lián)濾波器和線濾波器 。 無(wú)源濾波 無(wú)源濾波器主要由一個(gè)電感器和一個(gè)電容器。 諧波標(biāo)準(zhǔn) 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 東北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 16 電網(wǎng)標(biāo)稱(chēng)電壓 （ KV） 電壓總諧波畸變率（ %） 各次諧波電壓含有率（ %） 奇次 偶次 10KV % % % 標(biāo)準(zhǔn)電壓為 10kV 國(guó)標(biāo)中注入公共連接點(diǎn)的諧波電流允許值（基準(zhǔn)短路容量為 100MVA）見(jiàn)下表 諧波次數(shù) 3 5 7 9 11 允許值 20 20 15 諧波次數(shù) 13 15 19 23 25 允許值 按照實(shí)際容量換算后，公共連接點(diǎn)的諧波電流允許值 諧波次數(shù) 3 5 7 9 11 允許值 4 4 3 諧波次數(shù) 13 15 19 23 25 允許值 注：當(dāng)電網(wǎng)公共連接點(diǎn)最小短路容量不同于基準(zhǔn)短路容量時(shí)，按下式修正上表諧波電流允許值： Ih= 21SkSk Ihp 式中： Sk1—— 公共連接點(diǎn)最小短路容量， MVA Sk2—— 基準(zhǔn)短路容量， MVA Ihp—— h次諧波電流允許值， A 東北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 17 Ih—— 短路容量為 Sk1 時(shí)的第 h次諧波電流允許值， A 諧波 治理 諧波治理的方法無(wú)外乎三個(gè)無(wú)源濾波，有源濾波和無(wú)功補(bǔ)償。此外，它會(huì)導(dǎo)致不可逆的損壞硬件，如精密電機(jī)， 開(kāi)關(guān)電源等。 (十二 )對(duì)用戶自動(dòng)控制裝置的影響 隨著大規(guī)模采用數(shù)字化控制技術(shù)，進(jìn)行了大量的精密載荷承受更高的要求電力質(zhì)量指標(biāo)。大多數(shù)這部分電容的設(shè)計(jì)只考慮了無(wú)功補(bǔ)償?shù)慕痤~，而不考慮實(shí)際的污染電能質(zhì)量點(diǎn)的安裝，因此低操作點(diǎn)功率質(zhì)量指標(biāo)，往往會(huì)造成一些意外，如無(wú)投票補(bǔ)償裝置，電容器壽命低，電容器保護(hù)保險(xiǎn)絲熔斷，或甚至一個(gè)串聯(lián) 并聯(lián)諧振電容器諧波引起的過(guò)壓和過(guò)流，從而導(dǎo)致電容器爆炸。當(dāng)機(jī)械振動(dòng)馬達(dá)的固有頻 率的主低頻分量產(chǎn)生的電壓波動(dòng)重合，誘發(fā)共振造成馬達(dá)損壞 。當(dāng)三相電壓不對(duì)稱(chēng)，負(fù)序電流的定子繞組和勵(lì)磁負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)減小最大制動(dòng)扭矩和過(guò)載電動(dòng)機(jī)，增加銅損，并且負(fù)序電流可以是定子繞組燒。還包括電信，造成東北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 15 干擾和影響的廣播，電視和精密制 造行業(yè)，這種干擾和影響的影響，差模和共模干擾的干擾，差模干擾的頻率和長(zhǎng)線傳輸性能的一些分布電容相互干擾，共模干擾是由地環(huán)路干擾的變化引起的，是計(jì)算機(jī)控制單元的主要原因是工作不正常 。對(duì)居民用電的影響 。他們影響用戶補(bǔ)償電容器 。使用電能質(zhì)量污染電力電氣設(shè)備，他們可能會(huì)成為污染的一個(gè)新來(lái)源，以及危險(xiǎn)電氣系統(tǒng)和其他用戶設(shè)備。主要是在語(yǔ)音通信，數(shù)據(jù)傳輸失真過(guò)程中產(chǎn)生的噪聲的電力線載波通信干擾的高次諧波含量，降低的真實(shí)性的 EMS， DAS 的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)錯(cuò)誤集中抄表系統(tǒng)等故障 。當(dāng)諧波分量較大，單相接地故障時(shí)，諧波電流的消弧線圈將可能無(wú)法正常工作，不能在地面進(jìn)行補(bǔ)償，從而導(dǎo)致系統(tǒng)故障擴(kuò)大。請(qǐng)一定的諧波磁吹斷路器線圈不能正常工作，降低斷路器分?jǐn)嗄芰Γ瑳](méi)有打擾波形畸變率超過(guò)一定限度時(shí)，高壓斷路器切斷電感電流諧波浪涌電壓陡升現(xiàn)象可能會(huì)發(fā)生故障電流，導(dǎo)致斷路器觸頭磨損。同時(shí)，在輸出電壓波形的產(chǎn)生額外的諧波分量，該同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子負(fù)載的扭轉(zhuǎn)振 動(dòng)時(shí)，降低其工作壽命。 (八 )對(duì)電力系統(tǒng)其他運(yùn)行設(shè)備的影響 。 大量使用電腦防護(hù)裝置，在這兩個(gè)諧波干擾信號(hào)可能會(huì)引起測(cè)量誤差，并且可以正常工作的設(shè)備密鑰處理模塊產(chǎn)生干擾，導(dǎo)致保護(hù)裝置誤動(dòng)或拒動(dòng)。當(dāng)在正序或諧波含量負(fù)序的高次諧波的三相嚴(yán)重不對(duì)稱(chēng)，負(fù)序過(guò)濾裝置的可能性，以發(fā)起保護(hù)裝置引起的干擾，從而導(dǎo)致故障。 （ 2）通過(guò)控制系統(tǒng)和使用數(shù)據(jù)采樣零零交叉數(shù)字繼電器或計(jì)算機(jī)保護(hù)時(shí)使用的信號(hào)，會(huì)受到影響和干擾諧波 。其中使用的負(fù)序列量的靈敏度開(kāi)始諧波最大的 。 （ 5）在諧波通過(guò)一個(gè)電容器組或其他原因被放大嚴(yán)重的網(wǎng)絡(luò)附近將受到影響。 地方（ 3）短路容量太小，可能會(huì)影響一個(gè)較大的電壓諧波的系統(tǒng)將受到影響。 (六 )對(duì)繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置的影響 （ 1）過(guò)度諧波電弧爐負(fù)荷，電氣化鐵路等大型地方電網(wǎng)的諧波含量將受到影響。 由于諧波電流的電源線的放大的分布電容，當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷較低時(shí)，系統(tǒng)電壓增加時(shí)，諧波電壓相應(yīng)地增加。在低電壓配電網(wǎng)絡(luò)中，零序電流和諧波電流（第 3，第 6，第 9......）的零序不僅會(huì)導(dǎo)致中性線電流大大增加，導(dǎo)致過(guò)載發(fā)熱，在損失增加，壓力降，導(dǎo)致零電位的轉(zhuǎn)變，降低功率質(zhì)量的供給 。特別是在三相電力系統(tǒng)的非對(duì)稱(chēng)的操作，增加了供電系統(tǒng)線路損失的中性點(diǎn)接地尤為顯著 。 (四 )對(duì)輸電線路的影響 。 (三 )對(duì)電力避雷器的影響 變電站高容量，高電壓變壓器的勵(lì)磁涌流正當(dāng)程序很長(zhǎng)一段時(shí)間，才能夠持續(xù)幾秒鐘或更長(zhǎng)的時(shí)間，有時(shí)還會(huì)引起諧振過(guò)電壓和避雷器放電相關(guān)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而損壞。換相的零序諧波形式繞組三角形連接繞組，繞組溫度 。 (二 )對(duì)電力變壓器的影響 ，引起局部過(guò)熱，振動(dòng)，噪音增大，附加繞組發(fā)熱 。因此，電壓諧波和電流諧波超過(guò)，將導(dǎo)致電容器工作電流增大和異常時(shí)，例如，通常用于自愈式并聯(lián)電容器，它允許過(guò)電流倍數(shù)是 額定電流的 倍，當(dāng)電流超過(guò)電容器時(shí)的限制時(shí)，它會(huì)損壞電容器增加時(shí)，異常隔熱加速老化，從而導(dǎo)致使用壽命降低，甚至造成損壞事故。重量損失導(dǎo)致的滯留，所以該通信系統(tǒng)不工作 。 影響通訊系統(tǒng)的正常工作 當(dāng)傳輸線和通訊線平行或接近時(shí)，由于電磁感應(yīng)之間的靜電感應(yīng)，形成電場(chǎng)耦合和磁場(chǎng)耦合，高次諧波成分會(huì)產(chǎn)生聽(tīng)得見(jiàn)的干擾的通信系統(tǒng)中，從而降低了信號(hào)傳輸質(zhì)量，正常的信號(hào)傳輸損傷，不僅影響通話的清晰度，嚴(yán)重威脅時(shí)，通信設(shè)備和人身安全 。當(dāng)斷路器的電流中斷能力的斷路器的高次諧波含量會(huì)大大降低，從而引起電弧重燃，短路，或斷路器爆炸。但是，因?yàn)橛泻芏嗟闹C波，容易使各種類(lèi)型的保護(hù)和自動(dòng)裝置，用于生成網(wǎng)格誤動(dòng)或拒動(dòng)，尤其是在廣泛使用的微機(jī)保護(hù)，綜合自動(dòng)化裝置的出色表現(xiàn)，引起區(qū)域（廠）電網(wǎng)崩潰，造成大面積停電等事故 。 導(dǎo)致設(shè)備無(wú)法正常工作 發(fā)電機(jī)，電動(dòng)機(jī)，由于在定子繞組和鐵心轉(zhuǎn)子電路中的諧波電流或諧波電壓發(fā)生額外的損失，從而降低了產(chǎn)生和電氣設(shè)備的傳輸效率的旋轉(zhuǎn)，更嚴(yán)重的是容易諧波振蕩的渦輪發(fā)電機(jī)以產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩沖擊可引起機(jī)械共振，從而導(dǎo)致變形和產(chǎn)生的汽輪機(jī)葉片疲勞循環(huán)，導(dǎo)致設(shè)備不正常工作。 事故的發(fā)生引起電源 網(wǎng)格包含大量的諧波源（頻率或整流設(shè)備）和功率電容器，變壓器，電纜，電機(jī)等的負(fù)載，這些電設(shè)備在焊劑常常，可以很容易地形成一個(gè)串聯(lián)或并聯(lián)諧振的條件。 降低電源的可靠性 在許多情況下，諧波電壓正弦波使較尖，不僅導(dǎo)致磁滯和渦流損耗變壓器，電容器以及其他電氣設(shè)備的增加，并且絕緣材料經(jīng)受電應(yīng)力增大。外部電源系統(tǒng)，諧波通信設(shè)備和電子設(shè)備會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾。電力系統(tǒng)的諧波可引起局部并聯(lián)諧振或串聯(lián)諧振，從而使擴(kuò)增的諧波含量，造成電容器等設(shè)備毀壞。 諧波危害十分嚴(yán)重。 在電力電子設(shè)備被廣泛應(yīng)用，諧波和危害人民進(jìn)行了一些研究，并有一定的認(rèn)識(shí)，但隨后的諧波污染還沒(méi)有引起足夠的重視。 由公用電網(wǎng)提供理想的電壓應(yīng)該指定一個(gè)單一，固定的頻率和電壓振幅。 泛音 是物理學(xué)上的諧波，但次數(shù)的定義稍許有些不同，基波頻率 2倍的音頻東北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 10 稱(chēng)之為一次泛音，基波頻率 3倍的音頻稱(chēng)之為二次泛音，以此類(lèi)推。 諧波產(chǎn)生的原因主要有：由于正弦電壓加壓于非線性 負(fù)載， 基波電流 發(fā)生畸變產(chǎn)生諧波。從廣義上講，由于 交流電 網(wǎng)有效分量為工頻單一頻率，因此任何與工頻頻率不同的成分都可以稱(chēng)之為諧波，這時(shí) “ 諧波 ”這個(gè)詞的意義已經(jīng)變得與原意有些不符。這樣的電裝品組件的容量也小，但它是最廣泛的應(yīng)用范圍，非線性電氣設(shè)備的最大數(shù)量，它也有一定量的所造成的高配電變壓器中心線第三諧波電流，而且還通過(guò)三次諧波污染 10kV 的配電變壓器。 切換應(yīng)用的電源裝置，它的工作原理是首先通過(guò)變壓器初級(jí)電流控制開(kāi)關(guān)開(kāi)閉整流 AC 轉(zhuǎn)換成 DC，從而使該變壓器的次級(jí)側(cè)感應(yīng)出電流供給的電氣設(shè)備。 然后整流 AC 逆變器的電氣設(shè)備，在交流直流和整流交流電的電氣設(shè)備的上述工藝產(chǎn)生的諧波，它成為另一個(gè)交流波形逆變器回射的直流到交流電流，由該裝置不僅低順序產(chǎn)生了這樣的諧 波分量諧波，而且高次諧波。為了提供在所述能量存儲(chǔ)元件（濾波電容器和濾波電感）加入一個(gè)平滑的直流電源整流設(shè)備，從而使閥門(mén)的電壓增加，加刺激諧波的產(chǎn)生這樣的電氣設(shè)備。實(shí)際上，焊接已廣泛燃燒焊接，當(dāng)?shù)仉妷旱蜁r(shí)用在上世紀(jì)四五十年代，由于電弧更少加熱設(shè)東北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 9 備，對(duì)電網(wǎng)的焊接應(yīng)用以相同的速率甚至更小的影響相對(duì)較小，但發(fā)現(xiàn) 電壓電網(wǎng)電流變化較大，有較大的諧波影響。 此外，也有一定的電弧電流波形的不對(duì)稱(chēng)性。 開(kāi)關(guān)電源設(shè)備：如 中頻爐 、彩色電視機(jī)、電腦、 電子整流器 等。 交流整流再逆變用電設(shè)備：如變頻調(diào)速、 變頻空調(diào) 等。 交流整流的直流用電設(shè)備：如電力機(jī)車(chē)、電解、電鍍等。 電弧 加熱設(shè)備：如電弧爐、 電焊機(jī) 等。 7％或更低，發(fā)電，變電設(shè)備產(chǎn)生的諧波分量相對(duì)較小，低于國(guó)家評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)多，所以發(fā)電，變電設(shè)備不是的電網(wǎng)電壓波形方面的主要作用質(zhì)量矛盾 。另外，在變壓器電源側(cè)電壓超過(guò)額定電壓的 10％以上，在第三諧波也將顯著增加二次電壓。 對(duì)于高次諧波成分，隱藏磁極電機(jī)比凸極機(jī)，但與投資在技術(shù)進(jìn)步，可控硅，IGBT 電子勵(lì)磁裝置，使該發(fā)生 器的諧波分量增加了。目前，中國(guó)的應(yīng)用生成器有兩大類(lèi)：隱極機(jī)和凸極機(jī)。 電力系統(tǒng) 中諧波的來(lái)源 從所述電氣設(shè)備的電力系統(tǒng)的諧波，也就是從發(fā)電設(shè)備和電力設(shè)備的話。在洗衣機(jī)，電風(fēng)扇，空調(diào)等設(shè)備中的卷繞時(shí)，由于不平衡電流的變化也使波形改變。 家用電器。熒光燈，高壓汞燈，高壓鈉燈和金屬鹵化物燈屬于類(lèi)的氣體放電的電源。