工业电网中主要的谐波源有三种类型:三相桥式整流回路在每一相的正负波形上都会产生波形 变化,一个周期里就有六个非正弦的波形,所以称为六脉波设备。六脉波设备的谐波很有规律,会产生六的倍数加减1次数的谐波,即5、7 、11、13、17、19……次谐波,而且随着谐波次数升高谐波幅值会逐渐降低,所以通常只需要处理5、7、11、13次谐波。

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谐波会造成变压器、电动机等机械振动,噪声、温升显著增加,绝缘寿命缩 短。

无源滤波技术是目前应用最为广泛的谐波抑制手段,它是按照希望抑制的谐波次数专门量身制造的,采用电感、电容的调 谐原理,将谐波陷落在滤波器中,以减少对电网的注入。无源滤波装置结构简单,成本较低,技术已比较成熟,但是也存在着难以克服的缺 陷: 1、滤波特性受系统参数的影响较大,极易与系统或者其它滤波支路发生串并联谐振;

2.电容器回路中的任何不良接触,均可能引起高频振荡电弧,使电容器的工作电场强度增大和发热而早 期损坏。因此,安装时必须保持 电气回路和接地部分的接触良好。

4.周围环境应有良好的通风条件,如串联电抗器装在柜内,应加装通风设备。

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(3)先进的减震降噪结构系统,包括:上下夹件的强力压紧,夹件和线圈之间设置弹性胶垫,夹件和坐垫之间设置弹性胶 垫。

低压无功功率是配电网重点关注的问题之一,目前治理手段相对丰富。低压电网进行无功补偿能带来如 下好处:提高功率因数,降损节 能或避免功率因数罚款;减少无功静态扰动,改善系统静态电压;减少无功动态扰动,改善系统暂态电压; 滤波补偿,兼顾谐波治理;降 低无功对配电容量的占用,提高系统输电能力,提高电压合格率。

现如今,随着城市的发展 ,高层商业建筑不断增加,也就是我们通常所说的大厦建筑,在这些高层商业建筑的配电系统中,由于大量产 生谐波的非线性负荷动力设备 及用电设施的广泛应用,如:采用电子整流的照明系统;个人电脑等现代化办公系统;数据交换系统(作为 数据处理及交换存储平台的IDC 机房);采用变频驱动的大厦供水、供暖、新风、空调、电梯、消防系统;以及用于大厦安保的楼宇监控系 统等等。大量的谐波电流注入到 配电网络中,并使电网电压也产生不同程度的畸变,这种谐波“污染”会对配电网络和用户产生严重的危 害,构成了大厦供配电系统运行的 安全隐患;同时,大量无功谐波电流注入系统,占用了系统容量,增加了系统运行负担,在对系统造成 危害的同时造成了电能的无谓浪费, 严重降低了电力系统的电能质量。

1.严重危害系统运行安全。 1.1 输电线路过热易引发电气火灾;1.2 电力电容器等易被击穿造成电气事故;1.3 降低断路器分断能力, 易引发保护装置误动作,造成无 故停电,增加因业主不满带来投诉;1.4 各项电气事故很可能造成人员伤亡及更大损失;

2. 主动治理,既从谐波源本身出发,是谐波源产生谐波或降低谐波源产生 的谐波。治理的方式有:增加变流装置的相数或脉冲数;改 变谐波源的配置或工作方式;采用多重化技术,将多个变流器联合起来使用,将 多个方波叠加,以消除频率较低的谐波,得到接近正弦波 的阶梯波,但装置复杂,成本较高;谐波叠加技术和PWM技术也是很好的主动治理 方法。

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由于电力电 子技术具有灵活、快速、高效等优点,特别是今年来随着电力电子技术和半导体集成技术的发展,电力电子器件的性能不断 的提高,耐压和 功率等级迅速增大,加上计算机技术和控制技术的发展,使电力电子装置用于柔性交流输电系统(FACTS)已经成为了一种趋 势,下面就介绍 几种利用电力电子技术来实现电能质量控制的装置。

静止同步补偿器作为基于电压源变流器的并联补偿装置,其概念自 20世纪80年代一经提出立刻得到了各大电器制造公司的广泛关注,纷 纷投入巨大的资金和人力进行开发,但由于当时电力电子技术发展的限 制一直没有正式的样机投入运行。20世纪90年代高压大功率可关断 器件的迅速发展从硬件上为作为电力系统一次回路设备的大功率STATCOM 的开发提供了可能,1992年日本三菱公司研制的世界第一台 ±80Mvar的工业装置于日本犬山投入商业运行,开创了基于同步变流器装置的 FACTS技术的新纪元,随后各大公司纷纷推出自己的产品。我 国清华大学和河南省电力局合作研制的±20MvarSTATCOM也于1998年投入运行。 到目前为止,已有数十台装置投入到了商业运行,是新一代 FACTS装置中最早,也是得到最广泛应用的同步补偿装置。