消除高次谐波对电网的影响防腐热电阻【新闻】
金凯五金网 2022-08-19 16:40:47
消除高次谐波对电网的影响
消除高次谐波对电网的影响 2011年12月09日 来源: 摘要:针对目前一些大工厂高压用户,特别是使用直流电机的轧钢企业,通过可控硅整流设备整流后,由于整流脉冲周期性关断和导通的特性,对于6脉冲整流回路,产生6n±1(n=1,2……)次高次谐波。这些高次谐波电流流向电网,会严重的影响电网的质量。如果我们合理的设计选择交流滤波装置,就可以很好地滤掉高次谐波电压,以减少对电力网的影响,提高功率因数,降低谐波损耗。 关键词:高次谐波 交流滤波装置 功率因数 电力网1 前言 随着现代化建设的迅猛发展,特别是钢铁、电气化铁路等所用的直流设备,三相对称的交流系统经过可控硅整流设备整流后,就会产生高次谐波,增加谐波损耗,降低功率因数。对电力网有很大的危害,它不仅影响电网的质量,而且还对电网的可靠性有很大的影响,严重时造成继电保护误动,烧毁微机保护线路板、数字电度表及其它微机装置。在一个用户变电站安装并联电容器来提高功率因数,同时安装交流滤波装置可以消除高次谐波。本文主要就消除高次谐波,合理的选择交流滤波器进行理论计算和讨论。2 高次谐波的产生 可控硅整流设备、整流装置及电弧炉是产生高次谐波电流的主要来源。下面是一个变电站没有安装交流滤波装置前实测的高次谐波电流值:I5=54A3 单调谐滤波器运行动态分析 不考虑电力系统电阻分量的滤波器典型电路图分析: In:用电设备产生的n次谐波电流(电流源)(A); Inx:流入电力系统的n次谐波电流(A); InL:流入滤波器的n次谐波电流(A); jωL:电力系统谐波电抗,其值决定于该点三相短路容量,并正比于谐波次数(Ω);jωL1:滤波器回路中电抗器的谐波电抗(Ω);1/jωC:滤波器回路中电容器的谐波电抗(Ω); R:滤波器回路之电阻,其值大小影响滤波器的品质因数q=ωL1/R,它是滤波回路连线电阻及人为串入的电阻之和。R值增大,品质因数q降低,回路有功损耗变大,但有利于滤波器的安全运行。工程设计中应该设法不串入电阻,利用滤波器本身电阻的大小来改变品质因数的好坏,这样可以使滤波器的接线简单并有较好的滤波效果。 3.1 电压谐振 如图1回路阻抗为: 式中:ω—谐振角频率; n—谐波次数 当Zn的虚部为零时,产生串联谐振。此时滤波器工作在理想状态,设计滤波器以此为基础,考虑安全运行加以调整滤波器参数。 3.2 电流谐振 如图2,回路阻抗为: 当Zn的虚部为零时,产生并联谐振,此时Zn为纯电阻性,而且其值为最大,作为工程计算可以按Zn最大时产生电流谐振计算谐振频率。 由上述计算得出并联谐振角频率和回路参数的关系式,当R=0时,ω=1/最大,谐振电压最大,则谐波电流被放大,滤波器失调;当R变大时。W变小,损耗也随之变大,滤波效果不好;当R为无穷大时,相当未投入滤波器,谐波电流全部流入系统。因此,靠改变R值的大小设计的滤波器不是理想的滤波器。下面一组曲线可以说明,见图3。 由于电力系统频率的变化、环境温度的变化等因数,滤波器的谐振频率也随之变化。当选择的品质因数较大时,就很容易发生并联谐振。为了提高滤波效果,避免发生并联谐振,减少基波和谐波损耗,我们设计为全偏移谐振滤波器,如图4,就是人为的把电压谐振点选择在-δM处。
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