电能质量谐波治理

电能质量谐波治理

电能质量谐波治理

据前瞻产业研究院发布的《中国电能质量治理产业市场前瞻与投资战略规划分析报告》分析,近年来,电能质量治理产品市场需求容量不断扩大,增长强劲。其中,无功补偿装置与谐波治理两大主要产品市场发展最为迅猛,产品质量和数量都有大幅提升。

交流整流直流用电设备的谐波产生的原因是由于整流设备有一个阀电压,在小于阀电压时,电流为零。这类用电设备为了提供平稳的直流电源,在整流设备中加入了储能元件(滤波电容和滤波电感),从而使阀电压提高,加激了谐波的产生量。为了控制直流用电设备的电压和电流,在整流设备中应用了可控硅,这使得该类设备的谐波污染更严重,而且谐波的次数比较低。

(2)SVG以大功率电压型逆变器为核心,通过调节逆变器输出电压的幅值和相位,或者直接控制交流侧电流的幅值和相位,迅速吸收或发出所需的无功功率,实现快速动态调节无功功率的目的。

谐波保护器具有很强的抑制和消除能力,最高可消除99%的因各种谐波引起的电压、电流的畸变,防止谐波引发的计算机屏幕频闪,以及由于开关、短路、负载变化引起的灯光频闪。

谐波治理变频器与电机距离

2.频率影响

电能质量的好坏关系着一国经济的总体效益,在美国每年就因电能质量问题造成直接或间接损失260亿美元。鉴于此,我国必须高度重视起电能质量治理。

干扰通讯系统,降低信号的传输质量,破坏信号的正确传递,甚至损坏通信设备。

低压系统谐波治理实例 2013.3.26

(1)SVC可以被看成是一个动态的无功源。根据接入电网的需求,它可以向电网提供容性无功,也可以吸收电网多余的感性无功,把电容器组通常是以滤波器组接入电网,就可以向电网提供无功,当电网并不需要太多的无功时,这些多余的容性无功,就由一个并联的电抗器来吸收。电抗器电流是由一个可控硅阀组控制,借助于对可控硅触发相角的调整,就可以改变流过电抗器的电流有效值,从而保证SVC在电网接入点的无功量正好能将该点电压稳定在规定范围内,起到电网无功补偿的作用。 


电能质量谐波治理

无源滤波器受系统阻抗影响严重,存在谐波放大和共振的危险;而有源滤波不受影响。

高次谐波频率可能和杂散的电网电感及功率因数补偿(PFC)设备组合的谐波频率形成并联谐振回路,谐振电路引起的谐波放大使电压和电流波形畸变更为严重,从而导致设备过早 出现故障。谐波保护器消除了谐波污染,确保了功率因数补偿设备的使用寿命

2 什么是有源滤波器

随着经济的发展,人类生产生活对电能质量要求越来越高,而电网的谐波污染却日益严重,这为电能质量治理行业发展提供了广阔的市场空间。电能质量治理产品需求有望维持快速增长,前景广阔。

近年,随着知识经济与信息时代的到来,电子计算机、精密医疗仪器、微处理器以及其它数字化电子设备应用日益普遍;电子计算机、微处理器以及其他电子仪器设备普遍存在对供电电源的谐波质量要求很高的特点,由于高次谐波的存在,使得这些高灵敏的电子系统中运行时,经常出现程序运行错误、数据错误、时间错误、死机、无故重新启动甚至造成用电设备永久性损坏,给人们的工作和日常生活造成了巨大损失。一般设备在“瞬变”发生频次20万次/小时状态下工作,电子设备寿命会缩短40%,电机设备寿命会缩短30%,照明设备寿命会缩短35%~45%据统计,电子设备的故障有75%是由于瞬变和浪涌造成的。基本上每当一个电感性负荷被切断时,就会有比正常电压的峰值高很多倍的用户侧高次谐波产生。

对于谐波分量而言,隐极机优于凸极机,但随着科技进步,可控硅、IGBT等电子励磁装置的投入,使发电机的谐波分量有所上升。当发电机的端电压高于额定电压的10%以上时,由于电机的磁饱和,会使电压的三次谐波明显增加。同样在变压器的电源侧电压超过额定电压10%以上时,也会使二次侧电压的三次谐波明显增加。由于电网电压偏移在±7%以下,所以发电、变电设备产生的谐波分量都比较小,比国家的考核标准低的多,因此发电、变电设备不是影响电网电压波形方面质量的主要矛盾。

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