消除谐波的方法有哪些(谐波的产生原理及如何消除谐波)

电力系统中有产生谐波的设备即谐波源,是具有非线性特性的用电设备。当前,电力系统的谐波源,就其非线性特性而言主要有5大类:

消除谐波的方法有哪些(谐波的产生原理及如何消除谐波)(1)

1、软启动器(可控硅 电机启动器);

2、开关电源、UPS、逆变元件、电池充电器;

3、变频控制的电机、起重机、电梯、泵等制造过程控制;

4、电子数据图像设备--如电视等无线电发射设备,可控灯光设备;

5、整流器、荧光灯等。这些设备由于自身的工作特点,即使供给理想的正弦波电压,它们取用的电流也是非正弦的,即有谐波电流存在。

消除谐波的方法有哪些(谐波的产生原理及如何消除谐波)(2)

频率为50Hz的正弦波波形,称基波,50Hz称基波频率。

谐波为一个周期电气量的正弦波分量,其频率为基波频率整数倍。

谐波用基波倍数表示,例如频率为150Hz的正弦波称为3次谐波、频率为250Hz的正弦波称为5次谐波、频率为350Hz的正弦波称为7次谐波,依次类推。

如何消除谐波:

消除谐波,只有滤波一条路。滤波,目前有两种模式:

1、【有源滤波器】滤波,有源滤波器自身就是一个谐波源。其依靠高速检测装置,在检测到系统的谐波的同时,产生一个和系统谐波幅度相等,相位相反的谐波,去抵消掉系统内的谐波,从而消除谐波。

有源滤波的优点是反映动作迅速,滤除谐波可达到95%以上,补偿无功细致。缺点为价格高,容量小。由于目前国际上大容量硅阀技术还不成熟,所以当前常见的容量不超过600kvar。其运行可靠性也不及无源。

2、【无源滤波器】滤波,无源滤波器是指利用电感和电容的匹配,对某次谐波呈现并联低阻(调谐滤波)状态,给某次谐波电流构成一个低阻态通路。这样谐波电流通过LC回路短路了,就不会流入系统。从而减少谐波。

无源滤波的优点为成本低,运行稳定,技术相对成熟,容量大。缺点为谐波滤除率一般只有80%。所以,在容量大且要求补偿细致的地方,一般使用有源加无源混合型,即无源进行大容量的滤波,有源进行微调滤波。

消除谐波的方法有哪些(谐波的产生原理及如何消除谐波)(3)

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