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谐波保护器究竟是做什么用的?

来源:瀚尔爵电气

发布:2023-05-03    浏览:838次

直入正题,谐波是指通过傅立叶级数分解获得的复杂非正弦AC量的每个分量,其大于基频的整数倍。它通常被称为高次谐波,而基波是指其频率和功率频率,(50HZ)相同的组件。高次谐波干扰是影响当前电力系统电能质量的主要危害,迫切需要采取对策。

我们知道谐波及其产生的危险是由过电压或过电流引起的,会造成一些损坏。然而解决谐波非常简单,我们只需要使谐波保护器吸收谐波源产生的谐波电流。

谐波吸收谐波的原理,简单来说,您可以将谐波保护器视为电容串电抗。由于阻抗非常低,电流将在这里流动,这实际上是阻抗分流,系统的谐波电流基本解决了。

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谐波保护器通常位于精密设备的前端,可抵抗浪涌冲击并吸收2-65次的谐波。它可以保护设备免受谐波控制。高端产品如:照明控制系统、计算机、电视、电机调速设备、不间断电源、数控机床、整流器、精密仪器、电子控制机构等,这些非线性产生的所有谐波电气设备,可能会导致配电系统本身或连接到系统设备故障。

谐波保护器可以消除发生源中的谐波,并自动消除高次谐波和电气设备产生的高频噪声,脉冲尖峰和浪涌的干扰。其可以净化电源,保护电气设备和功率因数补偿设备,防止保护装置的误跳闸,从而保护电气设备的安全高效运行。

接下来,我们了解谐波保护器的工作原理,从专业学术角度去除谐波。电容补偿器的原理加上电感抑制谐波,电感和电容保持一定的比例,以滤除不同频率的谐波。

加入电容器形成串联振荡电路,其在谐振频率处呈现非常低的阻抗(理论上为0)。如果串联谐振频率与电网的特征谐波频率一致,则如果仅吸收少量谐波,则它成为纯滤波环路。失谐滤波器环路的主要目的是防止谐波放大,滤波效果不大。环路传输的环路谐振频率通常低于电网的最低谐波频率,设定为基频的3.8-4.2倍。

工程计算公式为:电抗器电抗XL =电容器电容电抗百分比XC(X%),或:反应堆功率QL =电容器基本容量百分比QC(X%)。电抗器电抗或电容一般为电容器容量或容量的6-7%,当选择x = 6%时,共振数为vr = 4.08。

失谐滤波器电路仅吸收5次或更多次的少量谐波,并且由谐波源产生的大部分谐波流入电网,并且电容器容量根据预期的功率因数值确定。纯滤波器环路的主要目的是吸收谐波,同时补偿基波无功功率。

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在串联谐振状态下,滤波器环路的组合阻抗XS接近于零,因此可以为相关谐波形成“短路”。 在谐振频率以下,滤波器环路是电容性的,因此可以输出容性基波无功功率以补偿感应无功功率。 滤波器环路在谐振频率以上是电感性的。由于滤波器环路在谐振点以下是电容性的,因此它形成并联谐振环路,其电网电感低于其特征频率。如果在此频率范围内没有特征谐波,则并联谐振不会对电网造成损害。

由于滤波器环路的主要任务是吸收电网的谐波,因此调节基波无功功率的灵活性受到限制,只能切换环路。输入顺序从低到高,并执行切割顺序,从高到低。对于大容量的补偿滤波器装置,可以采用纯滤波器环路和失谐滤波器环路的组合,即固定操作纯滤波器环路以补偿基本负载,并使用失谐滤波器环路作为调整操作 。

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