输入端谐波产生机理:变频器的主电路一般为交一直一交组成,外部输入380V/50Hz的工频电源经三相桥路不可控整流成直流电压,经电容滤波及大功率晶体管开关元件逆变为频率可变的交流电压。在整流回路中,输入电流的波形为不规则的矩形波,波形按傅立叶级数分解为基波和高次谐波,谐波次数通常为6n±1次高次谐波,其中的高次谐波将干扰输入供电系统。如果出现电源侧电抗充分小、换流重叠角\"可以忽略强狂,那么n次高次谐波为基波电流的1/n。输出端谐波产生机理:在逆变输出回路中,输出电流信号是受PWM载波信号调制的脉冲波形。对于GTR大功率逆变元件,其PWM的载波频率为2~3kHz,而IGBT大功率逆变元件的PWM最高载频可达15kHz。同样,输出回路电流信号也可分解为只含基波和其他高次谐波。

(2)感应电动机:电流和电压谐波同样使电动机铜损和铁损增加,温度升。同时谐波电流会改变电磁转距,产生振动力矩,使电动机发生周期性转速变动,影响输出效率,并发出噪声。

另外,高次谐波还会对电脑、通信设备、电视及音响设备、载波遥控设备等产生干扰,使通信中断,产生杂讯,甚至发生误动作,另外还会对照明设备产生影响。

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3、不管采用何种方法,都不可能完全解决高次谐波的污染问题,在实际工业生产中为消除变频器高次谐波对电气设备的干扰,主要从传导、辐射和耦合三个方面解决。总的原则是抑制和切断干扰源、切断干扰对系统的耦合通道和降低对干扰信号的敏感性。解决传导干扰主要是在电路中把传导的高频电流滤掉或者隔离掉,解决辐射干扰就是对辐射源或*扰的线路进行屏蔽,解决耦合干扰就是合理布置干扰源和被干扰线路的距离、走向,避免耦合产生。

对负载进行无功补偿先要究其缘由,找出造成无功功率产生的原因,然后计算无功需求量,最后安装无功补偿设备。无功功率的产生一般是因为电力部门所传送的三相电本身存在缺陷,也就是质量上并不过关;另外一个原因就是企业用电机械和住户用电设备的性能不高,导致无功功率不稳定的传送。无功功率是影响电力系统中电压的重要参考要素,而控制电压就是通过控制电力系统中的无功功率来实现的。

最近有新闻报道,一家工厂在不加班无多耗的情况下,该月的电费竟多出了8000多元。分析原因,由于变电所到该厂配电房架空线或是高压电缆,线路较长,高压电缆或架空线与大地之间形成局部小电容,电容呈现容性,功率因数超过了1,也就是在不用电的基础上线路呈现容性,无功会反向倒送系统,这样增加了线路的损耗、抬升了线路电压、严重缩短了用电负荷的寿命。

由此可见功率因数的高低对系统影响很大,过高或太低,都会存在罚款,而且都会造成不同的影响;个人认为它就好比车轴的润滑油,太少会增加车轴的负担减少寿命,太多会造成打滑;功率因数不仅对电力系统,而且对企业的经济运行有着重大意义。工业企业在考虑提高功率因数时,应采用人工无功补偿装置,以提高电力系统的功率因数,改善供电质量。无功补偿电容器具有投资少,有功功率损耗小,结构简单紧凑,运行维护方便,故障范围小等优点,故在一般企业供配电系统得到广泛应用。确定无功功率的补偿方案,除应作技术经济比较外,还应考虑下列因素:

对于供用电设备大多数都是感性负载,感性负载能量体现为电磁转换,电部分转换成我们实际所需的有功功率,磁部分需要消耗无功功率,无功功率供给有两种方式,一种是从用电系统索取,这样会导致功率因数低下;另一种是给感性负载加补偿装置,就地补偿感性负载所需的无功功率。

在现代电网系统问题中,谐波污染问题一直存在,而谐波治理问题也备受政府和企业关注。谐波污染的危害极大,会导致电气设备加速老化,损耗加重,使用效率降低等问题,还容易产生干扰信号,影响精密仪器操作,给生活和生产受到影响。更为严重的是,它还极有可能造成重大安全事故,间接危害人们的身体健康。一般谐波滤除方法分为有源和无源两种方式,相比较来说有源滤波器价格稍贵,但从性价比上考虑,使用有源滤波器是比较明智的。

有源滤波器结合无功功率补偿装置,可大大降低设备损耗,避免浪费。有源滤波器是一种动态监测系统,所以能够对电网中的谐波进行及时有效的滤除,而且效率极高,一般完成度都在百分之九十以上。

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满足电力公司的要求是企业进行谐波治理的首要动机。为电力用户提供合格的电能,是电力公司的责任。因此,电力公司要对那些可能污染电网的用户提出谐波治理的要求,随着越来越多的企业对电能质量的要求提高,电力公司将对电力用户进行更严格的要求。

无论谐波治理的最终目的是什么,其本质就是减小负载向电网注入的谐波电流,因为谐波电流是谐波问题的根源。只不过,针对不同的目的,控制谐波电流的位置不同,也就是采用的谐波治理方案不同。