消除谐波的措施有哪些?
目前谐波治理主要有两种方法:1.无源滤波器无源滤波器主要由电抗器、电容器构成,体积比较庞大。无源滤波器是由电容器和电抗器串联而成,并调谐在某个特定谐波频率。滤波器对其所调谐的谐波来说是一个低阻抗的“陷阱”。理论上滤波器在其调谐频率处阻抗为零,因此可吸收掉要滤除的谐波。目前国内的谐波治理以无源滤波器为主,其特点是技术实现相对简单,具有一定消谐效果,缺点是被动式滤波,一旦用电环境发生变化,无源滤波设备无法随之调整,滤波效果也就无法保证。2.有源滤波器有源滤波器主要由电力电子元件构成,体积比较小。有源谐波过滤器使用的是电力电子技术来监控非线性负载,动态地纠正。发现一个谐波自动注入一个补偿电流使波形恢复。通过注入和抵消过程,恢复正弦波。使失真减少到不足5%的总谐波失真(THD)。电网谐波主要由发电设备(电源端)、输配电设备引起。(1)电源端产生的谐波发电机的三相绕组在制作上很难做到绝对对称,由于制作工艺影响,其铁心也很难做到绝对的均匀一致,加上发电机的稳定性等其他一些原因,会产生一些谐波,但一般来说相对较少。(2)输配电过程产生的谐波电力变压器是输配电过程中主要的谐波来源,由于变压器的设计需要考虑经济性,其铁心的磁化曲线处于非线性的饱和状态,使得工作时的磁化电流为角顶型的波形,因而产生奇次谐波。较高的变压器铁心饱和程度使得其工作点偏离了线性曲线,产生了较大的谐波电流,其奇次谐波电流的比例可以达到变压器额定电流的0.5%以上。
如何消除谐波
谐波的消除,现场的应用一般是采用电抗器、滤波器等。谐波产生的源头主要来自于各类非线性元件,这些元件在正弦电压的作用下发生电流畸变,这个畸变的波形就是谐波。谐波一般是奇次谐波3、5、7、9....,其中3次谐波就是我们的常说的零序电流,5次就是负序电流。谐波的危害:对旋转的发电机、电动机而言,由于谐波电流或谐波电压在定子绕组、转子回路及铁心中产生附加损耗,从而降低发电、输电及用电设备的效率。更为严重的是,谐波振荡容易使汽轮发电机产生振荡力矩,可能引起机械共振,造成汽轮机叶片扭曲及产生疲劳破坏。谐波电压在许多情况下能使正弦波变得更不平滑,不仅导致电机、变压器、电容器等电气设备的磁滞及涡流损耗增加,而且使绝缘材料承受的电应力增大。谐波电流能使变压器的铜耗增加,所以电机、变压器在严重的谐波负载下将产生局部过热、温升增加,从而加速绝缘老化、缩短变压器等电气设备的使用寿命、浪费日趋宝贵的能源、降低供电可靠性。