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谐波是正弦波,每个谐波都具有不同的频率,幅度与相角。
谐波频率是基波频率的整倍数,根据法国数学家傅立叶(M.Fourier)分析原理证明,任何重复的波形都可以分解为含有基波频率和一系列为基波倍数的谐波的正弦波分量。
根据谐波频率的不同,可以分为:
1、奇次谐波
额定频率为基波频率奇数倍的谐波,被称为“奇次谐波”,如3、5、7次谐波
2、偶次谐波
额定频率为基波频率偶数倍的谐波,被称为“偶次谐波”,如2、4、6、8次谐波。
一般地讲,奇次谐波引起的危害比偶次谐波更多更大。
在平衡的三相系统中,由于对称关系,偶次谐波已经被消除了,只有奇次谐波存在。对于三相整流负载,出现的谐波电流是6n±1次谐波,例如5、7、11、13、17、19等。
变频器主要产生5、7次谐波。
3、分数次谐波
频率为基波非整数倍的分量称为间谐波(interharmonics),有时候也将低于基波的间谐波称为次谐波(sub-harmonics),次谐波可看成直流与工频之间的间谐波。详细请参考GB/T 24337--2009.
谐波的危害十分严重,尤其在工厂这种设备较多的场合。大部分设备都是谐波源,谐波使电能的生产、传输和利用的效率降低,使电气设备过热、产生振动和噪声,并使绝缘老化,使用寿命缩短,甚至发生故障或烧毁。谐波可引起电力系统局部并联谐振或串联谐振,使谐波含量放大,造成电容器等设备烧毁。谐波还会引起继电保护和自动装置误动作,使电能计量出现混乱。对于工厂的精密化验设备可能会产生干扰。
总之,谐波治理是电力系统中不可忽视的一项工作。通过降低谐波源的产生、提高系统的抗谐波能力和对谐波进行补偿等方式和手段,可以减少谐波对电力设备和用电设备的影响,保证电力系统的正常运行。
为了消除配电系统谐波对机场设备的影响,方案配置ANAPF有源滤波器,滤除电网2~31次谐波干扰。
ANAPF系列有源电力滤波装置,以并联方式接入电网,通过实时检测负载的谐波和无功分量,采用PWM变流技术,从变流器中产生一个和当前谐波分量和无功分量对应的反向分量并实时注入电力系统,从而实现谐波治理和无功补偿。
集中补偿:变电所内按照变压器容量配置,一般按照变压器低压侧断路器额定电流的20%左右配置谐波补偿,单位:A。比如2000kVA变压器,按照运行负荷率80%计算,补偿容量为461A,建议按照500A配置,每台变压器配置一套ANAPF,安装在无功补偿柜和负载之间,用于集中补偿。
配置方案
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