含三次諧波電流波形及諧波分析
1、因?yàn)槿沃C波的零序性,低壓母線上的三次諧波電壓主要與中性線的三次諧波電流有關(guān)。
2、如果低壓三相的三次諧波電流不平衡,則存在正序和負(fù)序的三次諧波分量。
3、由于中性線中三相負(fù)荷不平衡引起的工頻電流和三次諧波電流的疊加有可能大于相電流,當(dāng)三相的三次諧波平衡時(shí),由于接線的變壓器鐵芯中零序的三次諧波無通路,磁通只能經(jīng)鐵心、空氣和外殼等構(gòu)成回路,產(chǎn)生附加損耗和局部過熱。而在接線中,△繞組為三次諧波電流提供通路,它所產(chǎn)生的三次諧波磁通將抵消鐵芯中的原三次諧波磁通,從而使鐵心中的合成磁通基本上呈正弦波,減少了附加損耗,但諧波電流的存在使因子因諧波發(fā)熱而降低變壓器輸送能力,正常值為1.0和電流波峰系數(shù)增大,造成供電變壓器的利用率下降或過載;
4、由于中性線中電流過大,使配電系統(tǒng)中性線的電纜、導(dǎo)線出現(xiàn)過負(fù)荷引起絕緣老化加速,增加了火災(zāi)隱患。主要原因有:
國內(nèi)普遍選取中性線導(dǎo)體的截面積是相線的50%;
5、由于電流和電壓畸變,增加了供電系統(tǒng)中其他設(shè)備、材料的損耗,引起附加發(fā)熱、絕緣老化、減少使用壽命;
6、由于電流和電壓畸變,增加了供電系統(tǒng)中設(shè)備和材料的振動(dòng)和噪音;
7、由于電流和電壓畸變,使無功補(bǔ)償電容器組由于并聯(lián)諧振而損壞,電動(dòng)機(jī)等繞組類設(shè)備絕緣擊穿而損壞;
8、電流和電壓畸變及150電磁場:引起測量精確度異常,對(duì)控制所需要的同步信號(hào)的捕捉與鎖相條件惡化、干擾增加,從而使電子控制、測量、保護(hù)及通信設(shè)備運(yùn)行不正常;
9、對(duì)用供電的廣播電視節(jié)目錄制及播放系統(tǒng)產(chǎn)生附加背景噪聲,并損壞設(shè)備;
10、使照明光源閃爍而損壞;圖像顯示設(shè)備頻閃,顯示失真;
11、三次諧波電流對(duì)其他設(shè)備和器材的負(fù)面影響要大于其對(duì)產(chǎn)生三次諧波電流的諧波源的影響。
濾波器與諧波源越近,濾波效果越好,這是減小諧波電流和諧波電壓畸變的最好辦法,尤其適用于非線性負(fù)荷的供電點(diǎn)集中、又與線性負(fù)荷共由一個(gè)變壓器供電的情況。如果三次諧波電流引起的三次諧波電壓畸變及變壓器過載是主要問題建議在主電源配電柜裝設(shè)濾波器。
目前,工程中對(duì)帶中性線低壓供電系統(tǒng)降低三次諧波的方式主要有4種:
1、被動(dòng)式并聯(lián)型濾波器(可以廣泛使用);
2、被動(dòng)式串聯(lián)型的濾波器(由于使低壓母線上的諧波電壓升高,不但不能消除非線性負(fù)荷之間的相互干擾,反而增大了對(duì)線性負(fù)荷的干擾;由于增加了中性線的阻抗,引起配電系統(tǒng)接地故障保護(hù)靈敏度下降);
3、帶中性線的有源濾波器;
4、雙接線的變壓器
利用變壓器原、付邊繞組的曲折接線來消除電源側(cè)諧波對(duì)負(fù)荷的影響和負(fù)荷側(cè)諧波對(duì)電源側(cè)的影響,具有消除諧波的功能。既可以作為供電變壓器也可以作為隔離變壓器,適用于三相式負(fù)荷:
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