三次諧波概念簡(jiǎn)述

1

三次諧波的概念

對(duì)周期性非正弦電量進(jìn)行傅里葉級(jí)數(shù)分解，可得到頻率為基波整數(shù)倍的電量，這些電分量被統(tǒng)稱(chēng)為諧波。其中，頻率為基波三倍的電量被稱(chēng)為三次諧波。在社會(huì)的高速發(fā)展下，民眾與社會(huì)對(duì)于電能的需求量與日俱增，對(duì)電能質(zhì)量的要求也日漸提高。隨著種類(lèi)豐富的電子設(shè)備在民眾生活中的廣泛普及，其中具有非線(xiàn)性負(fù)荷特性的電子設(shè)備也使電力系統(tǒng)中的電壓、電流狀態(tài)出現(xiàn)了一些改變。在利用傅里葉級(jí)數(shù)分解分析電壓、電流波形時(shí)，便會(huì)發(fā)現(xiàn) 50Hz、220V電力中存在一些150Hz交流的正弦波，即頻率50Hz的三倍的"三次諧波"。

2

三次諧波的產(chǎn)生原因

在通常情況下，受三次諧波污染嚴(yán)重的用電場(chǎng)景便為低壓配電網(wǎng)。其中，致使電網(wǎng)中出現(xiàn)三次諧波的非線(xiàn)性負(fù)荷主要包括以下幾類(lèi)：

1? 晶閘管電源、電弧焊接等

2? 彩色電視機(jī)和監(jiān)視器：根據(jù)有關(guān)調(diào)查可知，該部分電氣設(shè)施在日常工作過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生含量高的三次諧波

3?變頻器：在日常生活階段，洗衣機(jī)、空調(diào)以及微波爐等電氣設(shè)備被廣泛使用，這部分設(shè)備一般都擁有“變頻"的功能

4? 鎮(zhèn)流器、熒光燈或者節(jié)能燈等：根據(jù)有關(guān)調(diào)查可知，這部分電器在日常的工作環(huán)節(jié)中一般都會(huì)擁有大比例三次諧波的電流量

2

三次諧波的不良影響

1? 使電網(wǎng)出現(xiàn)發(fā)熱的狀況，嚴(yán)重時(shí)引發(fā)安全事故

2? 對(duì)電子元器件日常的使用和運(yùn)行產(chǎn)生不良影響，致使其產(chǎn)生錯(cuò)誤操作

3?嚴(yán)重浪費(fèi)電能

4? 嚴(yán)重縮短電力設(shè)施使用壽命

綜上所述可知，三次諧波不僅僅會(huì)產(chǎn)生諸多危害，更會(huì)對(duì)電網(wǎng)整體的穩(wěn)定性以及安全性產(chǎn)生嚴(yán)重的不良影響，進(jìn)而影響民眾的日常生產(chǎn)、生活有關(guān)活動(dòng)、行為以及社會(huì)的和諧發(fā)展。所以，有關(guān)部門(mén)應(yīng)當(dāng)采取合理措施，減少乃至避免三次諧波的危害。

三次諧波對(duì)中性線(xiàn)的影響

伴隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，越來(lái)越多微波爐、空調(diào)和洗衣機(jī)等變頻電器被廣泛應(yīng)用于民眾的生活中。通常情況下，上述電器均為非線(xiàn)性負(fù)載，其在工作時(shí)，三次諧波占比極大。這種不良現(xiàn)象除了會(huì)增加整體電力系統(tǒng)的耗損，更會(huì)致使中性線(xiàn)線(xiàn)負(fù)載變大，嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)整體的安全性以及穩(wěn)定性，甚至?xí)l(fā)一系列的安全事故。

對(duì)三次諧波治理的合理建議

對(duì)于單相整流電路非線(xiàn)性負(fù)荷而言，傳統(tǒng)的無(wú)源濾波器并不適用。這主要是由于其濾波效果極差，同時(shí)還會(huì)生成較大容性無(wú)功，而這部分容性無(wú)功既是非線(xiàn)性負(fù)荷不會(huì)用到的，也是整體電網(wǎng)所不需要的。因此，有關(guān)部門(mén)應(yīng)當(dāng)采用有源濾波器進(jìn)行治理。在單獨(dú)使用此類(lèi)濾波器對(duì)線(xiàn)路中諧波電流進(jìn)行檢測(cè)的時(shí)候，能夠生成將其抵消的補(bǔ)償類(lèi)電流。然而從整體效果上來(lái)看，此類(lèi)濾波器只能夠確保安裝部位上游的諧波電流變小，卻不能對(duì)下游線(xiàn)路產(chǎn)生效果。所以，當(dāng)對(duì)上述特征加以了解后，便能夠針對(duì)性地處理三次諧波污染，即將有源的濾波器安裝到存在三次諧波的下游線(xiàn)路中。除此之外，經(jīng)過(guò)多年實(shí)踐可知，當(dāng)濾波器距離三次諧波電流源頭越近，其防治的效果越好。與此同時(shí)，若三次諧波的過(guò)濾器為并聯(lián)形式，也能夠有效降低三次諧波的電壓，所以，將三次諧波的濾波器并聯(lián)于非線(xiàn)性的負(fù)荷比較大供電點(diǎn)處時(shí)，能夠?qū)⑷沃C波影響的危害控制在較低。

1.產(chǎn)品簡(jiǎn)介

功能：

大量非線(xiàn)性負(fù)載使用會(huì)導(dǎo)致中性線(xiàn)3N次諧波電流過(guò)大，同時(shí)，三相不平衡等問(wèn)題往往也會(huì)造成中性線(xiàn)電流過(guò)大。而中性線(xiàn)電流過(guò)大非常容易導(dǎo)致中性線(xiàn)絕緣層老化起火引發(fā)火災(zāi)，存在較大的安全隱患。針對(duì)這樣的情況，我司采用先進(jìn)的電力電子技術(shù)、控制理論等研制出了新型的中線(xiàn)安防保護(hù)器廠家，可有效消除中性線(xiàn)電流過(guò)大的情況而造成的電氣火災(zāi)安全隱患。

功能特點(diǎn)

采用DSP+FPGA組合的控制電路;

主要電力電子元器件均為國(guó)內(nèi)外較好的廠家;

治理由三相不平衡和3N次諧波引起的中性線(xiàn)大電流，保障用電安全;在中性線(xiàn)電流超過(guò)設(shè)定保護(hù)值時(shí)給出反饋信號(hào):

減少了用電設(shè)備的故障率，消除了由于中性線(xiàn)電流過(guò)大使得線(xiàn)路局部過(guò)熱，中性線(xiàn)絕緣層老化導(dǎo)致絕緣層燃燒引發(fā)火災(zāi)的隱患;

模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，體積小，接線(xiàn)簡(jiǎn)單，安裝方便;多機(jī)并聯(lián)，達(dá)到較高的電流輸出等級(jí):

具有完善的橋臂過(guò)流保護(hù)、直流過(guò)壓保護(hù)、過(guò)壓擊穿保護(hù)等功能。

應(yīng)用范圍：

適用于商場(chǎng)、劇院、體育中心、數(shù)據(jù)中心、醫(yī)院等3N次諧波較大場(chǎng)合，能夠有效的治理過(guò)大的零線(xiàn)電流。
訂貨范例:
具體型號(hào)：ANSNP70-0.4/B
技術(shù)參數(shù)：諧波補(bǔ)償電流0-200A
工作電壓及頻率：380V/50Hz
接線(xiàn)方式：三相四線(xiàn)

2.中線(xiàn)安防保護(hù)器廠家技術(shù)指標(biāo)

3.型號(hào)說(shuō)明

4.外形尺寸