高次谐波:高次谐波 2025-05-16 12:12:56 0 0 高次谐波 (harmonics) 一个周期电气量的-正弦分量。其频率为基波频率的整数倍。频率为基波频率非整数倍的，称分数谐波或旁频波；频率低于基波频率的，称次谐波。 冶金厂矿主要谐波源 炼钢电弧炉和用于轧机、卷扬机、牵引车和电解设备等供电的变流装置及变频装置是冶金厂矿主要的谐波源。此外还有交流电焊机和静止型动态无功补偿装置等。 电弧炉产生的谐波以2～7次为主，8次以上的谐波很少。同时含有频率较低的分数谐波。 变流装置的特征谐波次数为h=kp士1。式中p为整流脉动数；k为正整数。同时含有h≠kp±1的非特征谐波，包括偶次和三倍频谐波。 交 -- 交变频装置的谐波频率为f=(k1p1士1)f1士2k2p2f2HZ，式中f1、f2为变频装置输入、输出频率；k1、k2 为零和正整数；p1 为整流脉动数；p2 为电机相数。 谐波危害 谐波对各种电气设备都有不同程度的影响，被称为“电力公害”或“谐波污染”。谐波危害有以下几种：(1)产生附加损耗、加速绝缘老化，致使电机、变压器、电容器和电缆等温升过高、噪音加大、效率降低、寿命缩短或发生故障。(2)产生谐振。在某一谐波频率下，电容器组与电力系统可能发生危险的并联谐振，引起很高的谐波电压。(3)产生脉动转矩。引起电机角速度脉动，严重时会发生机械共振。对直流电机的换向也不利。(4)增大测量仪表误差。(5)干扰通信。谐波对通信线路产生静电感应和电磁感应、增加噪音及信号失真。(6)影响电子设备运行。可能造成计算机、数控机、电子调节系统、远动装置和继电保护等电子设备误触发信号或不响应。 限制标准 各国制定的限制谐波的标准不尽相同，中国于1993年发布的《电能质量公用电网谐波》(GB／T14549—93)主要指标如表1和表2所示。 表l 公用电网谐波电压(相电压)限值 电网标称电压／ 电压总谐波畸 各次谐波电压含有率／％ kV 变率／％ 奇 次 偶次 O．38 5．O 4．0 2．0 6 4．O 3．2 1．6 10 35 3．O 2．4 1．2 66 110 2．O 1．6 O．8 表2 注人公共连接点的谐波电流允许值 标准电压 基准短路容量 谐波次数及谐波电流允许值／A ／kV ／MV·A 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 O．38 6 10 35 66 110 10 100 100 250 500 750 78 43 26 15 16 12 62 34 20 12 13 9．6 39 21 13 7．7 8．1 6．O 62 34 20 12 13 9．6 26 14 8．5 5．1 5．4 4．0 44 24 15 8．8 9．3 6．8 19 11 6．4 3．8 4．1 3．0 21 11 6．8 4．1 4．3 3．2 16 8．5 5．1 3．1 3．3 2．4 28 16 9．3 5．6 5．9 4．3 13 7．1 4．3 2．6 2．7 2．O 24 13 7．9 4．7 5．0 3．7 11 6．1 3．7 2．2 2．3 1．7 12 6．8 4．1 2．5 2．6 1．9 9．7 5．3 3．2 1．9 2．0 1．5 18 10 6．O 3．6 3．8 2．8 8．6 4．7 2．8 1．7 1．8 1．3 16 9．O 5．4 3．2 3．4 2．5 7．8 4．3 2．6 1．5 1．6 1．2 8．9 4．9 2．9 1．8 1．9 1．4 7．1 3．9 2．3 1．4 1．5 1．1 14 7．4 4．5 2．7 2．8 2．1 6．5 3．6 2．1 1．3 1．4 1．O 12 6．8 4．1 2．5 2．6 1．9 表2中规定的谐波电流允许值是以表内基准短路容量计算的。当公共连接点的实际最小短路容量与此基准容量不同时，按下式进行修正。 Ih =( Sk1 / Sk2 ) Ihp 式中Sk1 为公共连接点的最小短路容量；Sk2为基准短路容量，Ihp为表2中的第h次谐波电流允许值；Ih为短路容量是Sk1时的第h次谐波电流允许值。 同一公共连接点的每个用户向电网注入的谐波电流允许值，按此用户在该点的协议容量与其公共连接点的供电设备容量之比进行分配。 限制措施 冶金工厂通常采取以下措施对于谐波进行限制。(1)增大供电系统对谐波的承受能力。提高系统短路容量；采用较高电压供电。(2)减小谐波发生量。增加变流装置脉动数、增大换相电抗、改善触发对称度；非线性负荷尽量集中供电，利用谐波源之间的相位不同以相消部分谐波。(3)避免谐波放大或谐振。选择合适的电容器组参数或采用串联电抗器。(4)装设滤波器。滤波器的分类如图1所示。 冶金厂矿常用的滤波器为单调谐、二阶高通和C式高通。 并联滤波器一般兼有提高功率因数功能，其电路和阻抗曲线见图2。 收藏（0）