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谐波治理装置有什么作用

来源:电工天下   编辑:小电工发布时间:2017-04-30 07:18:25

谐波治理装置有什么作用

谐波治理装置的作用:

1、节能增产提效:安装谐波治理装置后,有效的降低了谐波电流,增加了变压器的有效容量,可增加相应的带载能力(或者:电费不变,产量提高10-15%左右,节能增产提效)减少扩容所需的投资。

可有效的降低变压器的损耗,提高变压器的安全运行系数,起到节能降耗的目的。

2、利人利己还受表扬:谐波治理,改善客户用电质量;既不影响国家电网也不影响其他系统,利人利己。假如:不进行谐波治理,供电部门限电限期整改,多交电费或罚款。

滤波装置投入后用电质量可明显改善,可改善冲击负载引起的电流冲击,减少电压波动和抑制电压闪变,提高电压稳定性,改善电压质量。功率因数可提高到0.90以上,使用户线损降低可提高配电变压器的承载效率,经济效益明显。

3、谐波治理装置保护用电设备及元件:既节能降耗,又保护自己的用电设备安全运行,还不烧毁开关柜上的保险管,击穿电容等。

4、既能治理谐波又能补偿无功,针对用户系统专门设计制造,消除如:5次、7次、11次特性谐波等,滤波效果明显。

采用高性能真空开关投切各滤波支路,完善的控制系统,保护功能齐全,具有短路保护、过压保护、过流保护等,运行可靠,操作简单。

谐波治理的作用:

谐波治理的作用在于通过滤除电网中的谐波,提高系统电压稳定率、降低设备故障率、减少负载的发热、延长设备的使用寿命、降低系统的出错率、节约电能、保证生产的稳定和质量的提升等等。

谐波治理的根本目标:

既然是谐波治理,目标当然是为了治理谐波咯!不过这背后的因素包括两种:一种是当企业的功率因数低,电能质量差时,供电部门为了保障公共电网的质量,要求企业对谐波进行治理;另外一种就是企业生产运行中所产生的谐波,已经对自身的设备产生了影响,不得不进行治理,例如:无功补偿装置损坏、变压器过热、电缆过热、跳闸、设备工作异常等。

不管是那种情况,都要明白谐波的危害之严重,更应该强化安全意识。建议企业可以找专业的电能质量厂商进行谐波治理,经验比较丰富且实力较大的厂家有很多,例如ABB、施耐德、鞍山荣信、北京领步等等。

谐波治理方法有哪些

目前谐波治理主要有两种方法:

1.无源滤波器

无源滤波器主要由电抗器、电容器构成,体积比较庞大。

无源滤波器是由电容器和电抗器串联而成,并调谐在某个特定谐波频率。滤波器对其所调谐的谐波来说是一个低阻抗的“陷阱”。理论上滤波器在其调谐频率处阻抗为零,因此可吸收掉要滤除的谐波。目前国内的谐波治理以无源滤波器为主,其特点是技术实现相对简单,具有一定消谐效果,缺点是被动式滤波,一旦用电环境发生变化,无源滤波设备无法随之调整,滤波效果也就无法保证。

2.有源滤波器

有源滤波器主要由电力电子元件构成,体积比较小。

有源谐波过滤器使用的是电力电子技术来监控非线性负载,动态地纠正。发现一个谐波自动注入一个补偿电流使波形恢复。通过注入和抵消过程,恢复正弦波。使失真减少到不足5%的总谐波失真(THD)。

其特点是可主动消谐,设备体积小,消谐效果非常理想,但是由于技术要求比较高,目前国内在该领域尚属空白。

什么是谐波治理装置?

电能质量的好坏,直接影响到工业产品的质量,评价电能质量有三方面标准。首先是电压方面,它包含电压的波动、电压的偏移、电压的闪变等;其次是频率波动;最后是电压的波形质量,即三相电压波形的对称性和正弦波的畸变率,也就是谐波所占的比重。我国对电能质量的三方面都有明确的标准和规范。

随着科学技术的发展,随着工业生产水平和人民生活水平的提高,非线性用电设备在电网中大量投运,造成了电网的谐波分量占的比重越来越大。

它不仅增加了电网的供电损耗,而且干扰电网的保护装置与自动化装置的正常运行,造成了这些装置的误动与拒动,直接威胁电网的安全运行。举个常见的例子来说,电子节能灯在使用量所占比重较小的电网中运行,的确比常用的白炽灯好,不仅亮度高又省电,而且使用寿命也长。

但是相反,在大量投运节能灯后,就会发现节能灯的损坏率大大提高。这是由于节能灯是非线性负荷,它产生较大的谐波污染了这一片电网,造成三相负荷基本平衡情况下,中心线电流居高不下,线电压与相电压之比比1要小得多,造成了该片电网供电质量下降,用电设备发热增加,电网线损增加,使得该区的配变发热严重,严重影响其使用寿命。因此我们对非线性用电设备产生的谐波必须进行治理,使谐波分量不超过国家标准。
谐波成因

电网谐波来自于3个方面:

1.发电源质量不高产生谐波:
发电机由于三相绕组在制作上很难做到绝对对称,铁心也很难做到绝对均匀一致和其他一些原因,发电源多少也会产生一些谐波,但一般来说很少。

2.是输配电系统产生谐波:
输配电系统中主要是电力变压器产生谐波,由于变压器铁心的饱和,磁化曲线的非线性,加上设计变压器时考虑经济性,其工作磁密选择在磁化曲线的近饱和段上,这样就使得磁化电流呈尖顶波形,因而含有奇次谐波。它的大小与磁路的结构形式、铁心的饱和程度有关。铁心的饱和程度越高,变压器工作点偏离线性越远,谐波电流也就越大,其中3次谐波电流可达额定电流0.5%。

3.是用电设备产生的谐波:
晶闸管整流设备。由于晶闸管整流在电力机车、铝电解槽、充电装置、开关电源等许多方面得到了越来越广泛的应用,给电网造成了大量的谐波。我们知道,晶闸管整流装置采用移相控制,从电网吸收的是缺角的正弦波,从而给电网留下的也是另一部分缺角的正弦波,显然在留下部分中含有大量的谐波。如果整流装置为单相整流电路,在接感性负载时则含有奇次谐波电流,其中3次谐波的含量可达基波的 30%;接容性负载时则含有奇次谐波电压,其谐波含量随电容值的增大而增大。

如果整流装置为三相全控桥6脉整流器,变压器原边及供电线路含有5次及以上奇次谐波电流;如果是12脉冲整流器,也还有11次及以上奇次谐波电流。经统计表明:由整流装置产生的谐波占所有谐波的近40%,这是最大的谐波源。
谐波来源

电力系统中的谐波来自电气设备,也就是说来自发电设备和用电设备。由于发电机的转子产生的磁场不可能是完善的正弦波,因此发电机发出的电压波形不可能是一点不失真的正弦波。目前我国应用的发电机有两大类:隐极机和凸极机。隐极机多用于汽轮发电机,凸极机多用于水轮发电机。

对于谐波分量而言,隐极机优于凸极机,但随着科技进步,可控硅、IGBT等电子励磁装置的投入,使发电机的谐波分量有所上升。当发电机的端电压高于额定电压的10%以上时,由于电机的磁饱和,会使电压的三次谐波明显增加。同样在变压器的电源侧电压超过额定电压10%以上时,也会使二次侧电压的三次谐波明显增加。由于电网电压偏移在±7%以下,所以发电、变电设备产生的谐波分量都比较小,比国家的考核标准低的多,因此发电、变电设备不是影响电网电压波形方面质量的主要矛盾。

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