文档介绍：电网谐波的危害及抑制技术随着工业、农业和人民生活水平的不断提高,除了需要电能成倍增长,对供电质量及供电可靠性的要求也越来越多,电力质量(PowerQuality)受到人们的日益重视。例如,工业生产中的大型生产线、飞机场、大型金融商厦、大型医院等重要场合的计算机系统一旦失电,或因受电力网上瞬态电磁干扰影响,致使计算机系统无法正常运行,将会带来巨大的经济损失。电梯、空调等变频设备、电视机、计算机、复印机、电子式镇流器荧光灯等已成为人民日常生活的一部分,如果这些装置不能正常运行,必定扰乱人们的正常生活。但是,电视机、计算机、复印机、电子式照明设备、变频调速装置、开关电源、电弧炉等用电负载大都是非线性负载,都是谐波源,如将这些谐波电流注入公用电网,必然污染公用电网,使公用电网电源的波形畸变,增加谐波成份。近几年,传感技术、光纤、微电子技术、计算机技术及信息技术日臻成熟。集成度愈来愈高的微电子技术使计算器的功能更加完美,体积愈来愈小,从而促使各种电器设备的控制向智能型控制器方向发展。随着微电子技术集成度的提高,微电子器件工作电压变得更低,耐压水平也相对更低,更易受外界电磁场干扰而导致控制单元损坏或失灵。例如,20世纪70年代计算机迅速普遍推广,电磁干扰及抑制问题更是十分突出,一些功能正常的计算机常出现误动作,而无法找出原因。1966年日本三基电子工业公司率先开发了“模拟脉冲的高频噪音模拟器”,将它产生的脉冲注入被试计算机的电源部分,结果发现计算机在注入100~200V脉冲时就误动作,难怪计算机在现场无法正常工作,其原因之一是计算机的电源受到了污染。因此,受谐波电流污染的公用电源,轻者干扰设备正常运行,影响人们的正常生活,重者致使工业上的大型生产线、系统运行瘫痪,会造成严重经济损失。国际电工委员会(IEC)已于1988年开始对谐波限定提出了明确的要求。美国“IEEE电子电气工程师协会”于1992年制定了谐波限定标准IEEE—1000。—1992标准中明确规定了计算机或类似设备的谐波电压畸变因数(THD)应在5%以下,而对于医院、飞机场等关键场所则要求THD应低于3%。 1电网谐波的产生 电源本身谐波由于发电机制造工艺的问题,致使电枢表面的磁感应强度分布稍稍偏离正弦波,因此,产生的感应电动势也会稍稍偏离正弦电动势,即所产生的电流稍偏离正弦电流。当然,几个这样的电源并网时,总电源的电流也将偏离正弦波。 由非线性负载所致 。当电流流经线性负载时,负载上电流与施加电压呈线性关系;而电流流经非线性负载时,则负载上电流为非正弦电波,即产生了谐波。 (1)开关电源的高次谐波:开关电源由五部分组成:一次整流、开关振荡回路、二次整流、负载和控制,这几个部分产生的噪声不完全一样。这几种干扰可以通过电源线等产生辐射干扰,也可以通过电源产生传导干扰。(2)变压器空载合闸涌流产生谐波铁心中磁通变化时,会产生8~15倍额定电流的涌流,由于线圈电阻的存在,变压器空载合闸涌流一般经过几个周波即可达到稳定。所产生的励磁涌流所含的谐波成份以3次谐波为主。(3)单相电容器组开断时的瞬态过电压干扰:电力电子调速系统普遍应用于工业中改进电机效率及灵活性设备,调速装置内电力电子器件对