OPE电竞竞猜娱乐

歡迎訪問 諧波抑制器--常州志宏電器有限公司官網!
聯系方式

常州志宏電器有限公司

電話:0519-86610742

傳真:0519-86610742

聯系人:鄭國亮 13861066505

郵箱: czzhdq@aliyun.com

網站:www.cdf028.com

地址:江蘇省常州市新市路151號

新聞中心

當前位置:首頁 > 新聞中心

電能質量和諧波

一、什么是電能質量?
        電能質量是指通過公用電網供給用戶端的交流電能的品質。理想狀態的公用電網應以恒定的頻率、正弦波形和標準電壓向用戶供電,但由于系統工程中的發電機,變壓器和線路等設備非線性或不對稱,負荷性質多變,加之調控手段不完善及運行操作,外來干擾和各種故障等原因,這種理想境界的狀態并不存在。因此產生了電網運行,電力設備和供用電路環節中的各種問題,也就產生了電能質量的概念。圍繞電能質量的含義,從不同角度理解通常包括電壓質量,電流質量,供電質量,用電質量。
二、目前針對電能質量問題研究的主要內容有哪些?
  目前研究和解決電能質量問題已成為電力發展當務之急。主要研究課題包括:
(1)研究諧波對電網電能質量污染的影響并采取相應的對策。
(2)研究諧波對電力計量裝置的影響并采取相應的措施。
(3)研究電能質量污染對高新技術企業的影響并采取相應的技術手段。
(4)加強電能質量控制裝置的研制。
三、什么是諧波?
  1、諧波定義
      供電系統諧波的定義是對周期性非正弦電量進行傅立葉級數分解,除了得到與電網基波頻率相同的分量,還得到一系列大于電網基波頻率的分量,這部分電量稱為諧波。諧波頻率與基波頻率的比值(n=fn/f1) 稱為諧波次數。電網中有時也存在非整數倍諧波,稱為非諧波(Non-harmonics)或分數諧波。諧波實際上是一種 干擾量,使電網受到“污染”。電工技術領域主要研究諧波的發生、傳輸、測量、危害及抑制,其頻率范圍一般為2≤n≤40。
   
  多種諧波特征的表示圖如下:
諧波是主電網頻率的倍數。 " 術語“電網諧波 " 也被使用。
      電網頻率 f = 50 赫茲
      3 次諧波 f = 150 赫茲
      5 次諧波 f = 250 赫茲
      7 次諧波 f = 350 赫茲等用傅立葉分析能夠把非正弦曲線信號分解成基本部分和它的倍數。
 
  2、諧波源
      向公用電網注入諧波電流或在公用電網上產生諧波電壓的電氣設備稱為諧波源。具有非線性特性的電氣設備是主要的諧波源,例如帶有功率電子器件的變流設備,交流控制器和電弧爐、感應爐、熒光燈、變壓器等。我國工業企業也越來越多的使用產生諧波的電氣設備,例如晶閘管電路供電的直流提升機、交-交變頻裝置、軋鋼機直流傳動裝置、晶閘管串級調速的風機水泵和冶煉電弧爐等。這些設備取用的電流是非正弦形的,其諧波分量使系統正弦電壓產生畸變。諧波電流的量取決于諧波源設備本身的特性及其工作狀況,而與電網參數無關,故可視為恒流源。 各種晶閘管電路產生的諧波次數與其電路形式有關,稱為該電路的特征諧波。對稱三相變流電路的網側特征諧波次數為: …(正整數)
式中p為一個電網周期內脈沖觸發次數(或稱脈動次數)。除特征諧波外,在三相電壓不平衡,觸發脈沖不對稱或非穩定工作狀態下,上述電路還會產生非特征諧波。進行諧波分析和計算最有意義的是特征諧波,如果5,7,11,13次等。對于p脈動的變流電路,假定直流側電流為理想平滑,其網側n次諧波電流與基波電流之比為:
式中為換流重疊角。,估算時可取。如直流側電流波紋較大,則5次諧波幅值將增大,其余各次諧波幅值將減少。 當電網接有多個諧波源時,由于各諧波源的同次諧波電流分量的相位不同,其和將小于各分量的算術和。 變壓器激磁電流中含有3,5,7等各次諧波分量。由于變壓器的原副邊繞組中總有一組為角形接法,為3次諧波提供了通路,故3次諧波電流不流入電網。但當各相激磁電流不平衡時,可使3次諧波的殘余分量(最多可達20%)進入電網。


3、諧波傳輸
      對于多電壓等級的電網,其諧波阻抗的特點是Zn(高壓側)Zn(低壓側)。諧波電流由低壓側流向高壓側,其大小基本上與高壓側參數無關,可視為恒流源。諧波電壓由高壓側傳輸到低壓側,可視為恒壓源。在進行諧波分析時,就是根據這個原則構造電網的諧波等效電路。
1.電網元件的頻率特性
      在諧波頻率范圍內,由于渦流和漏磁場的作用,電網元件的諧波參數要考慮長線效應,即變壓器和導線的等效電阻R隨頻率的上升而增加,等效電感L隨頻率的上升而降低。電纜、導線和電容器的電容C基本不隨頻率變化而保持恒定。負載阻抗與頻率的關系依負載的不同而異。電機類負荷在簡化分析時可只考慮其漏感。電機漏感Lsn的頻率特性與變壓器相似。
2.電網等效電路
      電網可以由電網各元件的諧波參數Rn,Ln和Cn組成等效網絡。三相對稱電網的等效電路圖通常采用單相表示。根據等效電路計算各頻率下的節點導納矩陣Yn,求出阻抗Zn=,計算諧波電壓Un=ZnIn。
電網在某些諧波頻率下會發生并聯諧振,導致諧波電流大幅度增加。
電網的并聯諧振頻率按下式計算:
式中 Sk為節點B的短路功率(MVA);
Sc為電網充電功率(包括并聯電容器的功率,MVA)。
諧振回路品質因數Q的大小取決于諧振頻率和電網的負荷率,負荷率下降,品質因數升高。低壓電網的品質因數為2~3,高壓公用電網為2~5,高壓工業電網約為10。低壓電網無并聯電容器時,其諧振頻率一般不在諧波范圍內。


4、諧波限值
      為使電網諧波電壓保持在允許值以下,必須限制諧波源注入電網的諧波電流量。大多數工業發達國家相繼制定了電網諧波管理的標準或規定。諧波管理標準的制定是基于電磁相容性的原則,即在一個共同的電磁環境中,電氣設備既能正常工作,又不得過量地干擾這個環境。我國已于1993年頒布了限制電力系統諧波的國家標準《電能質量:公用電網諧波》,規定了公用電網諧波電壓限值和用戶向公用電網注入諧波電流的允許值(見第三部分表1及表2)。
四、諧波產生的主要原因是什么?
  (1)來自用戶的非線性負荷。非線性用電設備是產生諧波的主要原因,由于非線性設備產生的諧波電流通過系統網絡注入到系統電源中,畸變電流經系統阻抗使母線電壓發生畸變,使電能質量受到污染。如化工行業的高頻爐、電解設備,鋼鐵行業的煉鋼爐、大型軋機、硅整流設備等,它們向電網取用基波電流的同時,產生出數次諧波電流注入系統。這些負載的諧波沒有隨不同負載變化的特征,從而使注入網絡的諧波電流出現忽大忽小、時隱時現的現象。


(2)來自系統的影響。其一,系統交流發電機內部的定子和轉子間的氣隙,由于受到鐵心齒、槽或工藝的影響,分布不均勻,雖然各相電勢的波形對稱,但三相電勢中含有一定數量的奇次諧波;其二,系統電網中大量變壓器的勵磁電流含有奇次諧波成分,當變壓器空載或勵磁時更為嚴重,并由此構成了主要的穩定性諧波源;其三,當電網中投切空載變壓器或電容器時,其合閘涌流注入電網也會形成突發性的諧波源。系統的標準頻率。通常也稱為工頻。(基波頻率)。
      諧波是指多少于工頻率的波形,簡稱“次”,是指從2次到30次范圍,如5次諧波電壓(電流)的頻率是250HZ,7次諧波電壓(電流)的頻率是350HZ。13次以上的諧波稱為高次諧波。
      電力系統中作用在同一線路中的數個不同頻率的正弦電勢,使得電路中的電流成為各個不同頻率電流分量的疊加值,從而形成諧波電流。
五、諧波是怎樣進行分類的?
  諧波主要根據頻率和相序特性進行分類。
(1)、根據頻率分類
根據工頻基波整數倍的頻率可分為2次諧波(100HZ)、3次諧波(150HZ)、……。非工頻基波整數倍的諧波稱為間諧波。
(2)、根據相序旋轉作用分類
根據相序旋轉作用可分為負序諧波、零序諧波、正序諧波三種。分別對應2、3、4次諧波,并依次類推分別對應5、6、7次諧波,8、9、10次諧波……。其中正序諧波包括基波頻率,為正身旋轉。負序諧波為逆向旋轉,產生的磁場抵消基波產生的磁場。零序諧波不旋轉,但會疊加到三相四線制系統的中性線上。在三相四線制系統中,一些諧波能夠相互抵消,另一些諧波卻會相互疊加,致使諧波被放大。
六、諧波源主要包括哪些設備?
  (1)電力電子設備
電力電子設備主要包括整流器、變頻器、開關電源、靜態換流器、晶閘管系統及其他SCR控制系統等。由于工業與民用電力設備常用到這類電力電子設備和電路,如整流和變頻電路,其負載性質一般分為感性和容性兩種,感性負載的單相整流電路為含奇次諧波的電流型諧波源。而容性負載的單相整流電路,由于電容電壓會通過整流管向電源反饋,屬于電壓型諧波源,其諧波含量與電容值的大小有關,電容值越大,諧波含量越大。變頻電路諧波源由于采用的是相位控制,其諧波成分不僅含有整數倍數的諧波,還含有非整數倍數的間諧波。
(2)可飽和設備
可飽和設備主要包括變壓器、電動機、發電機等。可飽和設備是非線性設備,其鐵心材料具有非線性磁化曲線和磁滯回線,在正弦波電壓的作用下,勵磁電流為對稱函數,并滿足:f(ωt+π)=-f(ωπ)。應用傅立葉級數分解時僅含有奇次項,對于三相對稱的變壓器,3次諧波的奇數倍(3次,6次,9次……)諧波均為零序,可認為變壓器是只產生奇次諧波的電流源型諧波源。變壓器的諧波次數還受到一、二次側接線方式的影響,諧波的大小與磁路的結構形式、鐵心的飽和程序等有關,變壓器空載時,鐵心的飽和程度越高,諧波電流就越大。與電力電子設備和電弧設備相比,可飽和設備上的諧波在未飽和的情況下,其諧波的幅值往往可以忽略。
(3)電弧爐設備及氣體電光源設備
(a)電弧爐在熔煉金屬過程中的非線性影響將產生大量的諧波。
(b)氣體電光源包括熒光燈、鹵化燈、霓虹燈燈。根據這類氣體放電光源的伏安特性,其非線性特性十分嚴重,同時含有負的伏安特性。而氣體燈具工作時要與電感性鎮流器相串聯,并使其綜合伏安特性不再為負才能正常工作。由于鎮流器的非線性相當嚴重,其中三次諧波含量再20%以上,其特性為對稱函數,只含有奇次諧波,所以氣體電光源設備屬于電流源型諧波源。
七、產生不同諧波量分布的行業有哪些?
  下圖所提供的不同行業產生不同諧波量的分布情況,是日本電氣學會公布的統計結果。
 
八、根據產生諧波的規律應包括幾種諧波源?
  (1)、穩態諧波源
穩態諧波源的特點是當系統網絡中的感性和容性負荷不變時注入網絡中的諧波電流的諧波幅值也不變。穩態諧波源包括系統網絡中的發電機、變壓器、電動機、整流設備等。
(2)、暫態諧波源
暫態諧波源的特點是網絡穩態運行時不會向系統注入高次諧波,僅在過度過程中產生暫態性諧波電流,持續時間在數毫秒到幾十毫秒之間。暫態諧波源包括變壓器空載投運時勵磁涌流中的諧波電流、電容器合閘涌流(2、3、4次)的諧波電流等,這種諧波電流往往會引起系統諧振和產生過電壓。
(3)、動態諧波源
動態諧波源的特點是諧波隨負荷的變化而劇烈變化。動態諧波源包括大容量的沖擊負荷、電弧爐的啟動、電氣機車的換流設備等。
(4)、間諧波源
間諧波源的特點是放大電壓閃變和音頻干擾,影響電視機畫面及增大收音機的噪聲,造成感應電動機振動及異常,間諧波源包括所有非線性的波動負荷(如電弧爐電焊機等)各種變頻調速裝置、同步串級調速裝置及感應電動機等均為間諧波源。因此,間諧波源廣泛存在于電力系統中。

太阳城申博sunbet 澳门皇冠赌场网上投注 真人葡京网 澳门网上葡京真人 跑得快