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什麽是諧波及如何防備電網的超級諧波

發布日期: 2016-03-28
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隨著電力電子技術的快速發展和普及,2kHz~150kHz的超級諧波被大量引入到現代低壓電網,引發了不少電能質量新問題,導致電網異常和事故,造成經濟損失。麵對這些問題,我們如何處理?

 

什麽是超級諧波

 

諧波一詞起源於聲學,在電網中諧波指的是電壓和電流波形中所含頻率為基波整數倍的分量,以國內電網為例,基波頻率為50Hz,那波形中頻率為100Hz150Hz200Hz…的分量即為諧波。超級諧波為頻率成分在2kHz~150kHz的波形分量。

 


 

超級諧波的發展

 

上世紀70年代,電力電子技術飛速發展,各種電力電子裝置在工業、日常生活中廣泛使用,諧波造成的危害日趨嚴重,世界各國都開始重視諧波問題,我國在1994年頒布了GB/T 14549-93《電能質量-公用電網諧波》標準,明確規定了不同電壓等級各次諧波的允許注入值。

 


 
 

早期的諧波問題及標準主要針對50次(歐洲40次)以內的諧波,即頻率為2.5kHz(歐洲2kHz),相關測量、治理的研究與應用已十分成熟。2000年以後,已發生過高頻率諧波引起幹擾的一些實例,此時IECIEEECIGRE(國際大電網會議)等國際組織均開始對高頻率諧波展開研究,2015IEC頒布的zui新標準IEC 61000-4-30第三版將其納入其中,正式定義了超級諧波的概念及計算方法。

 

 

超級諧波的危害

 

相對於電網中所含的諧波成分,超級諧波所占比重很小,人們知之甚少,未引起足夠的重視。近年來,電網中2kHz~150kHz頻率範圍的超級諧波發射水平持續上升,由此引發的幹擾事件不斷增加,例如設備誤動作、表計指示失真以及電子鎮流器的噪聲加大等。研究表明,超級諧波會導致電介質電容器附加發熱,縮減壽命,從而造成電子設備故障。

 

 

如何治理電氣中的諧波?

 

1.諧波治理的總體思路。諧波的治理應當首先考慮預防,控製好諧波產生的源頭,使係統中產生的諧波盡量減小,就可以更方便的治理或者不用再進行進一步的治理。

 

2.治理諧波的預防性措施。預防性的解決辦法是指避免諧波及其後果出現的措施,如下。

 

整流器中的相位抵消(通過選擇合適的相位移動,由低脈波數整流器構成的高脈波數整流器可以消除諧波)或諧波控製。

 

3.治理諧波的補救性措施。補救性的解決方法是指為克服既有諧波問題所采用的技術,包括使用LC無源濾波器、使用有源濾波器、電路解諧,詳見下麵的治理方法。

 

4、增加在線式電能質量監測裝置,ZLG致遠電子的在線式的電能質量監測裝置E8000,通過了開普實驗室型式試驗認證和IEC61850 規約一致性實驗認證,精度完全符合IEC61000-4-30A 級標準,無論是諧波還是其他電能問題,都可以長時無縫地進行監測。

 

 

結束語

 

伴隨科技的發展進步及電子元器件的更新換代,超級諧波引起的危害將越來越受到重視,相應的測量設備與治理設備將逐步推出,營造幹淨、穩定的供電網絡需各機構、部門、廠家共同努力。

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