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谐波源

摘要:向公用电网注电流或在公用电网中产生谐波电压的电气设备称为谐波源。


?谐波源

国家标准GB/T14549-93对谐波源(Harmonic Source)的定义:向公用电网注 电流或在公用电网中产生谐波电压的电气设备。
作为谐波源,非线形设备可以被划分为:

传统非线性设备  :直流传动设备,中频设备,石油化工工业,汽车制造工业,钢铁工业,造纸轻工工业,烟草工业

现代电力电子非线性设备:变频调速装置,直流传动设备,电焊机,大功率可控硅,电子整流设备,UPS系统电脑设备,新型莹光灯具电解设备,半导体电子工业,通迅工业,汽车制造工业 

 

变压器(主要产生3次谐波)

   电力变压器是一种谐波源,由于经济原因,变压器所使用的磁性材料通常在接近非线性或者就在非线性区域运行,即阻抗Z呈非线性。在这种情况下,即使所加的电压是正弦的,变压器的励磁电流也是非正弦的,因而包含谐波(主要是3次谐波)。同样,如果励磁电流是正弦的,则电压就是非正弦的。

           

晶闸管(主要产生3.5.7次谐波)

    闸管控制设备包括整流器(Rectifier)、逆变器(Inverter)、变速驱动装置(VSD)、静止无功补偿装置(SVC)、高压直流输电设备等等。

    流设备主要产生3次谐波   在实际系统中谐波电流值要比计算的计算结果大得多。
    变频器主要产生57次谐波   变频器是一种变速驱动装置(VSD)。对于在工业中应用最广的6脉冲电压源型的交直交变频器,它具有整流电路、逆变电路及直流电容冲电电路。其谐波电流是6n±1次谐波,例如5711131719等。
    不间断电源主要产生357谐波   在商业和工业建筑楼房中,UPS为计算机及其它重要设备供电。UPS有整流器、逆变器、充电器、电池等部件。
    计算机、监视器等办公电子设备   这类供电电源在交流正弦波电压的峰值附近产生电流,其谐波含量很高。典型的谐波成份包括~80%3次谐波、~60%5次谐波、~45%7次谐波、~35%9次谐波。

 


旋转电机(可以忽略不计的)

旋转电机产生的谐波与其他谐波源产生的谐波相比,一般情况是可以忽略不计的。



 

电弧炉(主要产生3次谐波)含有偶次谐波,谐波治理要求高。

     三相负荷电流严重不对称,严重时负序可达正序的50%~60%,熔化期也占20%。需解决不平衡问题;含有23457等次谐波,产生的谐波电流频谱广,含有偶次谐波,谐波治理要求高;电弧炉为冲击性功率负荷,随机运行在开路短路一过载状态,很大的功率冲击,引起公共连接点(PCC)毋线电压变动,存在电压闪变问题;电炉变压器和短网消耗大量无功,因此运行功率因数非常低,增大电网损耗、降低电压水平。