什么是諧波抑制
諧波產(chǎn)生的根本原因是由于非線(xiàn)性負載所致。當電流流經(jīng)負載時(shí),與所加的電壓不呈線(xiàn)性關(guān)系,就形成非正弦電流,從而產(chǎn)生諧波。諧波污染對電力系統的危害是嚴重的,采取響應措施加以抑制減少其危害。這就是諧波抑制。
為解決電力電子裝置和其他諧波源的諧波污染問(wèn)題,基本思路有兩條:一條是裝設諧波補償裝置來(lái)補償諧波,這對各種諧波源都是適用的;另一條是對電力電子裝置本身進(jìn)行改造,使期不產(chǎn)生諧波,且功率因數可控制為1,這當然只適用于作為主要諧波源的電力電子裝置。
裝設諧波補償裝置的傳統方法就是采用LC調諧濾波器。這種方法既可補償諧波,又可補償無(wú)功功率,而且結構簡(jiǎn)單,一直被廣泛使用。這種方法的主要缺點(diǎn)是補償特性受電網(wǎng)阻抗和運行狀態(tài)影響,易和系統發(fā)生并聯(lián)諧振,導致諧波放大,使LC濾波器過(guò)載甚至燒毀。此外,它只能補償固定頻率的諧波,補償效果也不甚理想。
無(wú)功補償
人們對有功功率的理解非常容易,而要深刻認識無(wú)功功率卻并不是輕而易舉的。在正弦電路中,無(wú)功功率的概念是清楚的,而在含有諧波時(shí),至今尚無(wú)獲得公認的無(wú)功功率定義。但是,對無(wú)功功率這一概念的重要性,對無(wú)功補償重要性的認識,卻是一致的。無(wú)功補償應包含對基波無(wú)功功補償和對諧波無(wú)功功率的補償。
無(wú)功功率對供電系統和負荷的運行都是十分重要的。電力系統網(wǎng)絡(luò )元件的阻抗主要是電感性的。因此,粗略地說(shuō),為了輸送有功功率,就要求送電端和受電端的電壓有一相位差,這在相當寬的范圍內可以實(shí)現;而為了輸送無(wú)功功率,則要求兩端電壓有一幅值差,這只能在很窄的范圍內實(shí)現。不僅大多數網(wǎng)絡(luò )元件消耗無(wú)功功率,大多數負載也需要消耗無(wú)功功率。網(wǎng)絡(luò )元件和負載所需要的無(wú)功功率必須從網(wǎng)絡(luò )中某個(gè)地方獲得。顯然,這些無(wú)功功率如果都要由發(fā)電機提供并經(jīng)過(guò)長(cháng)距離傳送是不合理的,通常也是不可能的。合理的方法應是在需要消耗無(wú)功功率的地方產(chǎn)生無(wú)功功率,這就是無(wú)功補償。
無(wú)功補償的作用主要有以下幾點(diǎn):
?。?) 提高供用電系統及負載的功率因數,降低設備容量,減少功率損耗。
?。?) 穩定受電端及電網(wǎng)的電壓,提高供電質(zhì)量。在長(cháng)距離輸電線(xiàn)中合適的地點(diǎn)設置動(dòng)態(tài)無(wú)功補償裝置還可以改善輸電系統的穩定性,提高輸電能力。
?。?) 在電氣化鐵道等三相負載不平衡的場(chǎng)合,通過(guò)適當的無(wú)功襝可以平衡三相的有功及無(wú)功負載。
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