摘要:在谐波管理中，加装无源滤波器能够降低谐波含量，进步电能质量．但滤波器组投入运转时的谐振支路会招引也许存在的外界负荷的谐波电流成分，使管理用户的负荷电流包含外界谐波电流．这种状况不只会形成对用户管理无效的误判，也也许使滤波器组过载而损坏．剖析了中频炉存在外界谐波污染源搅扰时的运转工况，而且应用谐波源定位方法评价外界谐波源的写入，为谐波管理计划的拟定供给了根据。
关键字:中频炉;无源滤波器;谐波管理
跟着中国经济的敏捷开展，特别是近几年采矿业、冶炼业、铸造业的剧增，用电需要不断添加。其间中频熔炼炉的整流设备即是最大的谐波发作源之一，但因为大多数厂家为降低产品本钱，不设备按捺谐波的技能设备，使得如今的公共电网好像如今的雾霾气候相同，遭受着严峻的谐波污染。谐波使电能的出产、传输和运用的功率降低，使电气设备过热、发作振动和噪声，并使绝缘老化，运用寿命缩短，乃至发作毛病或焚毁。谐波可致使电力体系部分并联谐振或串联谐振，使谐波含量扩大，形成电容器等设备焚毁。谐波还会致使继电保护和自动设备误动作，使电能计量呈现紊乱。关于电力体系外部，谐波对通讯设备和电子设备会发作严峻搅扰。因而我们要剖析谐波发作的因素并采取办法按捺高次谐波，对确保电力体系安全，经济运转都有着十分重要的含义。
1 谐波发作的因素及损害
电网电能质量是指并网共用电厂、共用电网和电力用户受电端的沟通电能质量。电能质量问题包含两个方面：一方面是电压幅值不符合要求，即电压偏高或偏低；另一方面是指三相电压不平衡，这首要是三相问负荷散布不均匀致使的；再即是谐波问题，谐波是指电压、电流波形发作畸变，这首要是负荷的非线性形成的。跟着电力电子设备的广泛应用以及计算机和空调等电器的遍及，电网中的谐波含量也不断上升，谐波污染对电力体系安全、安稳、经济运转构成潜在的要挟，给周围电气环境带来极大影响，被公认为电网的一大公害。
电网电流和电压波形的畸变也即是电网谐波，它首要归因于用电设备或负载。传统的线性负载，如：白炽灯、磁感应电动机、电阻性发热丝、电容器组等，其电流波形是和正常电网电压波形共同的正弦波，根本没有畸变。可是跟着经济、技能的开展，变频调速器、半导体整流设备、不问断电源、自己电子计算机、家用音像设备、节能灯、复印机等新式用电设备的敏捷添加。这些负载具有显著的非线性特征，致使电网电流的严峻畸变。一般状况下，电网中致使谐波的首要因素包含负载侧的各种变流设备、具有磁饱满特性的设备以及非线性不平衡电路等，现在发作电力谐波的设备首要有以下几类i变频调速器、不间断电源、直流调速体系、计算机、整流设备、通讯设备、中高频加热设备、音像设备、晶闸管温控加热设备、充电器、焊接设备、变频空调、电弧炉、晶闸管调光设备、电力机车、电子节能灯等。另外，电源侧的发电机的线槽空隙谐波、输电线路电晕放电、体系的不对称运转或不对称毛病等也是致使电网谐波的首要因素。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆谐波的污染与损害首要表如今对电力与信号的搅扰和影响上，首要有以下几个方面：
（1）添加电力设备负荷，降低体系功率因数，降低发电、输电及用电设备的有用容量和功率，形成设备糟蹋、线路糟蹋和电能丢失；
（2）致使无功抵偿电容器谐振和谐波电流扩大，致使电容器因过电流或过电压而损坏或无法投入运转；
（3）发作脉动转矩致使电动机振动，影响产品质量和电机寿命；
（4）因为涡流和集肤效应，使电机、变压器、输电线路等发作附加功率损耗而过热，糟蹋电能并加快绝缘老化；
（5）谐波电压以正比于其峰值电压的方法增强了绝缘介质的电场强度，降低设备运用寿命；
2 管理作用评价
2.1 根据功率流向法的写入评价
根据功率流向法的观念，谐波搅扰负荷应当向体系写入正的谐波功率．因而存在这么一种也许，即在管理设备投运今后，经过检查用户支路上的谐波功率流历来判别谐波污染的来历，进而清晰是用户滤波器组没起到滤波作用，仍是外来的谐波写入致使负荷电流的谐波含量添加．在用户支路上装设谐波检查设备，测量管理设备投运后的有功功率的流向．当公共点的谐波功率为正时，负荷侧为首要谐波源，意味着用户的滤波器组没起到滤波作用;当公共点的谐波功率为负时，体系侧为首要谐波源，意味着外来的谐波写入致使负荷电流的谐波含量添加。
关于中频炉的谐波问题,能够经过设备滤波器来进行管理。根据滤波器构造和原理,可将其分为有源滤波和无源滤波两种方法。有源滤波器(APF)自身也是一种电力电子设备,其根本原理是从抵偿目标中检查出谐波电流,然后发作一个与谐波电流巨细相等而极性相反的抵偿电流,然后使写入电网的电流只含基波分量。无源滤波器(PPF)是由电容器、电抗器和电阻经过串并联联系构成的一种抵偿设备,其根本原理是经过电容电抗谐振时的低阻抗特性来吸收谐波,然后到达滤波的意图。有源滤波器的滤波作用要优于无源滤波器,适用于谐波成分杂乱、谐波量改变较大的环境运用,但其构造杂乱,价格昂贵,保护本钱也对比高。无源滤波器具有出资少,构造简略的特色,一起还兼有无功抵偿的作用,但滤波作用受体系和负荷改变的影响较大,也许在一些状况下还会致使谐波电流扩大。
2.2 根据叠加原理法的写入评价
叠加原理法经过对比体系中每一个谐波源独自存在时在PCC点处的谐波电流巨细来断定谐波职责．因而，假如能够把负荷谐波电流分解成外界谐波源与负荷谐波源独自作用时发作的分量和，那么也就能够清晰用户在滤波器投入后是不是还向体系写入谐波搅扰。
定论
这些年,中频炉的数量和容量都在添加,由此致使的谐波问题应当致使有关部分的重视。鉴于中频炉的谐波特征对比显着,各次谐波电流含量也对比安稳,能够选用无源滤波设备来进行谐波管理。此外,供电部分在进行大功率中频炉的报装批阅时,一定要主张用户选用多脉动整流电源,以削减中频炉谐波对电网的污染,还要尽也许地挑选短路容量较大的公共连接点接入,以削减中频炉的谐波关于母线电压的影响。
3.3LC+APF混合型滤波抵偿
运用有源滤波器APF与多组LC无源滤波器并联运用。LC滤波器包含多组单调谐滤波器及高通滤波器，关于三相桥式整流电路谐波源，LC滤波器典型的构成包含5、7次及高通滤波器，有时也许包含11次乃至13次滤波器。这么，绝大多数由谐波源发作的谐波已由LC滤波器滤除，有源电力滤波器可说是起拾遗补缺的作用，它只需抵偿LC滤波器未能抵偿的谐波，这么有源电力滤波器只需供给很小的抵偿的电流，因而容量不需很大，本钱相对较低。
定论
中频炉因为其整流电路发作了很多谐波，应归纳思考中频炉自身和外界相邻谐波源的管理来滤除谐波，消除对电网的影响．1)中频炉谐波的滤除，能够选用加装有源滤波器和无源滤波器2种方法，以确保电能质量．无源滤波器因其经济上的优势，应用于很多场合．2)当电网中有外界相邻谐波污染时，有也许被认定为无源滤波器没有滤除洁净，进而影响谐波管理作用的评价．3)相邻的谐波源也许对无源滤波器写入本来规划中没有思考到的谐波电流，致使无源滤波器的性能降低，乃至损毁无源滤波器．为了准确衡量管理设备的滤波作用，不能只是根据用户负荷电流和供电电压的谐波含量来评判，而应当思考到外界谐波源的影响．4)在进行谐波管理计划的规划时，应思考外界相邻谐波源的写入水平，进行协同规划。
参考文献：
[1]吴竞昌,孙树勤,宋文南,等。电力系统谐波[M]。北京:水利电力出版社,1988。
[2]杨华,王孝能。中频炉谐波实测及治理改造[J]。四川电力技术,2005,(S1):49-50。
论文作者:陈美仕
论文发表刊物:《电力设备》2017年第11期
论文发表时间:2017/8/8
标签：谐波论文; 滤波器论文; 无源论文; 电流论文; 设备论文; 中频论文; 电网论文; 《电力设备》2017年第11期论文;