和声知识
这个问题的介绍是基于以下几个方面：基本原理、主要现象、预防谐波故障的建议。电力转换(整流和逆变)引起的配电系统污染问题早在20世纪60年代就被许多专家所认识。直到20世纪80年代初，越来越多的设备故障和配电系统异常使得解决这一问题迫在眉睫。2021年1月13日，很多生产过程中没有电力电子器件是不可想象的。至少每个工厂都应用了以下电气设备：-照明控制系统(亮度级)-开关电源(计算机、电视机)-电机调速设备-自感饱和铁芯-不间断电源-整流器-电焊设备-电弧炉-机床(CNC)-电子控制机构-EDM机械所有这些非线性电气设备都会产生谐波，从而导致配电系统本身或与系统相连的设备出现故障。在发生故障的电厂，只考虑设备故障的根本原因可能是错误的。故障也可能是由邻近工厂产生的影响公共配电网的谐波引起的。在安装功率因数补偿系统之前，测试配电系统以确定哪种系统结构适合您非常重要。可调滤波器电路和组合滤波器是众所周知的解决谐波问题的方法。另一种方法是使用动态有源滤波器。本报告将详细解释各种过滤系统的结构，并分析它们的优缺点。1.基本术语载波是加在电网电压上的高频信号，用于控制路灯、高温/高温转换系统和夜间储能加热器。载波(AF)检测电路由并联的初级扼流圈和并联谐振电路(次级扼流圈和电容)组成。自动对焦锁相电路用于检测供电部门加载的自动对焦信号。电抗与电容器回路中的扼流线圈串联。电抗系数是扼流圈电感XL相对于电容电感XC的百分比。标准电抗系数例如是5.5、7和14。组合滤波器的两个电抗系数不同的环路并联在一起检测杂波信号，用于低成本清洁电网质量。Cos功率因数代表电流和电压之间的相位差。感性和容性cos说明了电源的品质特性。电网中的无功分量可以用cos表示。傅里叶分析使得通过傅里叶分析将非正弦函数分解成其谐波分量成为可能。正弦频率0处的波形称为基波分量。频率为n0的波形称为谐波分量。谐波吸收器，调谐谐振电路，由一个扼流圈和一个电容器串联组成，调谐后对谐波电流的阻抗较小。调谐谐振电路用于精确消除配电网中的主要谐波成分。谐波吸收器，一种非调谐谐振电路，由一个扼流线圈和一个电容器串联组成，调谐到低于较低谐波的频率以防止谐振。谐波电流谐波电流是由设备或系统引入的非正弦特征电流。谐波电流叠加在主电源上。频率是配电系统工作频率倍数的谐波。按其倍数称为n次谐波分量(3、5、7等。).谐波电压谐波电压是配电系统中由谐波电流和阻抗产生的电压降。阻抗阻抗是在特定频率下配电系统中某一点产生的电阻。阻抗取决于干式变压器和连接到系统的电气设备，以及所用导体的横截面积和长度。阻抗系数阻抗系数是AF(载波)阻抗与50Hz(基波)阻抗的比值。并联谐振频率网络阻抗达到较大值的频率。在并联谐振电路中，电流分量i1和I2C大于总电流i1.无功功率电机和干式变压器的磁能部分以及用于能量交换目的的功率转换器需要无功功率Q。与有功功率不同，无功功率不起作用。无功功率测量的单位是Var或kvar。无功功率补偿po #p#分页标题#e#
否则，应该使用电容器来提高功率因数，因此有必要在电气设备上并联安装电容器。谐振：配电系统中的设备利用其现有电容(电缆、补偿电容等)形成谐振电路。)和电感(干式变压器、电抗线圈等。).后者可以被系统谐波激发而成为谐振。干式变压器铁心的非线性磁化特性是配电系统谐波产生的原因之一。这种情况下，主谐波是三次的；它与所有导体中的单相分量具有相同的长度，因此不能在星形点消除。谐振频率：每个电感和电容的连接形成一个具有特定谐振频率的谐振电路。一个有几个电感和电容的网络有几个谐振频率。串联谐振电路：电感(电抗器)和电容(电容器)串联的电路。串联谐振频率：网络阻抗水平达到较小值的频率。在串联谐振电路中，并联电压UL和UC大于总电压u。该分量的谐波频率不是正弦波，而是基波分量的倍数。2.什么是谐波？谐波是主电网频率的倍数。还使用了术语“电网谐波”。电网频率f=50hz，三次谐波f=150hz，五次谐波f=250hz，七次谐波f=350hz，等等。非正弦信号可以通过傅里叶分析分解成基本部分及其倍数。3.谐波成分是如何产生的？由于半导体晶闸管的开关操作以及二极管和半导体晶闸管的非线性特性，电力系统中的一些设备，如功率变换器，与正弦波有很大的偏差。谐波电流的产生与功率变换器的脉冲数有关。6脉冲设备只有5、7、11、13、17、19.n倍电网频率。功率转换器的脉冲数越高，较低谐波分量的频率越高。其他耗电设备，如荧光灯的电子控制调节器，会产生强三次谐波(150赫兹)。这种非正弦电流导致电源网络阻抗(电阻)下的非正弦电压降。在供电网络阻抗下产生的谐波电压的幅值等于对应的谐波电流与电流频率对应的供电网络阻抗z的乘积。频率越高，谐波分量的幅度越低。4.谐波成分出现在哪里？哪里有谐波源(见介绍)，哪里就有谐波产生。谐波成分也有可能通过供电网络到达用户网络。例如，供电网络中一个用户工厂的运行可能由另一个相邻的用户设备产生
谐波所干扰。5.电容器的技术 MKP和MPP技术之间的区别在于电力电容器在补偿系统中的连接方式。MKP(MKK，MKF)电容器： 这项技术是在聚丙烯薄膜上直接镀金属。其尺寸小于用MPP技术的电容器。因为对生产过程较低的要求，其制造和原料成本比MPP技术要相对地低很多。MKP是较普遍的电容器技术，并且由于小型化设计和电介质的能力，它具有更多的优点。MPP(MKV)电容器： MPP技术是用两面镀金属的纸板作为电极，用聚丙烯薄膜作为介质。这使得它的尺寸大于采用MKP技术的电容器。生产是非常高精密的，因为必须采用真空干燥技术从电容器绕组中除去全部残余水分而且空腔内必须填注绝缘油。这项技术的主要优势是它对高温的耐受性能。自愈： 两种类型的电容器都是自愈式的。在自愈的过程中电容器储存的能量在故障穿孔点会产生一个小电弧。电弧会蒸发穿孔点临近位置的细小金属，这样恢复介质的充分隔离。电容器的有效面积在自愈过程中不会有任何实际程度的减少。每只电容都装有一个过压分断装置以保护电气或热过载。测试是符合VDE560和IEC70以及70A标准的。6.电容器的发展 直到大约1978年，制造电力电容器仍然使用包含PCB的介质注入技术。后来人们发现，PCB是有毒的，这种有毒的气体在燃烧时会释放出来。这些电容器不再被允许使用并且必须处理，它们必须被送到处理特殊废料的焚化装置里或者深埋到安全的地方。 包含PCB的电容器有大约30W/kvar的功率损耗值。电容器本身由镀金属纸板做成。 由于这种电容被禁止使用，一种新的电容技术被开发出来。为了满足节能趋势的要求，发展低功耗电容器成为努力的目标。 新的电容器是用干燥工艺或是用充入少量油(植物油)的技术来生产的。现在用镀金属塑料薄膜代替镀金属纸板。因此新电容充分显示出了其环保的特性，并且功耗仅为0.3W/kvar。这表明改进后使功耗降至原来的1/100。这些电容器是根据常规电网条件而开发的。在能源危机的过程中，人们开始相控技术的研究。相位控制的结果是导致电网的污染和许多到现在才搞清楚的故障。 由于前一代电容器存在一个很高的自电感（所以功耗情况很差，达到现在的100倍），高频的电流和电压(谐波)不能被吸收，而新的电容器则会更多地吸收谐波。 因此存在这种可能，即，新、旧电容器工作在相同的母线上时会表现出运行状况和寿命预期的很大差异，由于上述原因有可能新电容器将在更短的时间内损坏。 我们向市场提供的电力电容器是专门为用于补偿系统中而开发的。电网条件已经发生急剧的变化，选择正确的电容器技术越来越重要。电容器的使用寿命会受到如下因素的影响而缩短： -谐波负载 -较高的电网电压 -高的环境温度 我们配电系统中的谐波负载在持续增长。在可预知的将来，可能只有组合电抗类型的补偿系统会适合使用。 很多供电公司已经规定只能安装带电抗的补偿系统。其它公司必须遵循他们的规定。 如果一个用户决定继续使用无电抗的补偿系统，他起码应该选用更高额定电压的电容器。这种电容器能够耐受较高的谐波负载，但是不能避免谐振事故。 来源：中电力谐波监测及滤波工程技术网#p#分页标题#e#
