串聯(lián)諧振試驗裝置對諧波的有效的檢測和治理
一、電力系統(tǒng)諧波危害
①諧波會使公用電網(wǎng)中的電力設備產(chǎn)生附加的損耗，降低了發(fā)電、輸電及用電設備的效率。大量三次諧波流過中線會使線路過熱，嚴重的甚至可能引發(fā)火災。
②諧波會影響電氣設備的正常工作，使儀器電機產(chǎn)生機械振動和噪聲等故障，變壓器局部嚴重過熱，電容器、電纜等設備過熱，絕緣部分老化、變質(zhì)，設備壽命縮減，直至*終損壞。
③諧波會引起電網(wǎng)諧振，可能將諧波電流放大幾倍甚至數(shù)十倍，會對系統(tǒng)構(gòu)成重大威脅，特別是對電容器和與之串聯(lián)的電抗器，電網(wǎng)諧振常會使之燒毀。
④諧波會導致繼電保護和自動裝置誤動作，造成不必要的供電中斷和損失。
⑤諧波會使電氣測量儀表計量不準確，產(chǎn)生計量誤差，給供電部門或電力用戶帶來直接的經(jīng)濟損失。
⑥諧波會對設備附近的通信系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，輕則產(chǎn)生噪聲，降低通信質(zhì)量;重則導致信息丟失，使通信系統(tǒng)無法正常工作。
⑦諧波會干擾計算機系統(tǒng)等電子設備的正常工作，造成數(shù)據(jù)丟失或死機。
⑧諧波會影響無線電發(fā)射系統(tǒng)、雷達系統(tǒng)、核磁共振等設備的工作性能，造成噪聲干擾和圖像紊亂。
二、諧波檢測方法
1.模擬電路
消除諧波的方法很多，即有主動型，又有被動型；既有無源的，也有有源的，還有混合型的，目前較為先進的是采用有源電力濾波器。但由于其檢測環(huán)節(jié)多采用模擬電路，因而造價較高，且由于模擬帶通濾波器對頻率和溫度的變化非常敏感，故使其基波幅值誤差很難控制在10%以內(nèi)，嚴重影響了有源濾波器的控制性能。近年來，人工神經(jīng)網(wǎng)絡的研究取得了較大進展，由于神經(jīng)元有自適應和自學習能力，且結(jié)構(gòu)簡單，輸入輸出關(guān)系明了，因此可用神經(jīng)元替代自適應濾波器，再用一對與基波頻率相同，相位相差90度的正弦向量作為神經(jīng)元的輸入。由神經(jīng)元先得到基波電流，然后檢測出應補償?shù)碾娏?，從而完成諧波電流的檢測。但人工神經(jīng)網(wǎng)絡的硬件目前還是一個比較薄弱的環(huán)節(jié)，限制了其應用范圍。
2.傅立葉變換
利用傅立葉變換可在數(shù)字域進行諧波檢測，電力系統(tǒng)的諧波分析，目前大都是通過該方法實現(xiàn)的，離散傅通測儀器立葉變換所需要處理的是經(jīng)過采樣和A/D轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字信號，設待測信號為x(t)，采樣間隔為 t秒，采樣頻率 =1/ t滿足采樣定理，即 大于信號*高頻率分量的2倍，則采樣信號為x(n t)，并且采樣信號總是有限長度的，即n=0，1……N-1。這相當于對無限長的信號做了截斷，因而造成了傅立葉變換的泄露現(xiàn)象，產(chǎn)生誤差。此外，對于離散傅立葉變換來說，如果不是整數(shù)周期采樣，那么即使信號只含有單一頻率，串聯(lián)諧振試驗裝置離散傅立葉變換也不可能求出信號的準確參數(shù)，因而出現(xiàn)柵欄效應。通過加窗可以減小泄露現(xiàn)象的影響。
三、電力系統(tǒng)諧波治理
限于篇幅問題，本文在此只介紹基于改造諧波源本身的諧波抑制方法，基于改造諧波源本身的諧波抑制方法一般有以下幾種。
(1)增加整流變壓器二次側(cè)整流的相數(shù)
對于帶有整流元件的設備，盡量增加整流的相數(shù)或脈動數(shù)，可以較好地消除低次特征諧波，該措施可減少諧波源產(chǎn)生的諧波含量，一般在工程設計中予以考慮。因為整流器是供電系統(tǒng)中的主要諧波源之一，其在交流側(cè)所產(chǎn)生的高次諧波為tK 1次諧波，即整流裝置從6脈動諧波次數(shù)為n=6K 1，如果增加到12脈動時，其諧波次數(shù)為n=12K 1(其中K為正整數(shù))，這樣就可以消除5、7等次諧波，因此增加整流的相數(shù)或脈動數(shù)，可有效地抑制低次諧波。不過，這種方法雖然在理論上可以實現(xiàn)，但是在實際應用中的投資過大，在技術(shù)上對消除諧波并不十分有效，該方法多用于大容量的整流裝置負載。串聯(lián)諧振試驗裝置
(2)整流變壓器采用Y/或/Y接線
該方法可抑制3的倍數(shù)次的高次諧波，以整流變壓器采用/Y接線形式為例說明其原理，當高次諧波電流從晶閘管反串到變壓器副邊繞組內(nèi)時，其中3的倍數(shù)次高次諧波電流無路可通，所以自然就被抑制而不存在。但將導致鐵心內(nèi)出現(xiàn)3的倍數(shù)次高次諧波磁通(三相相位一致)，而該磁通將在變壓器原邊繞組內(nèi)產(chǎn)生3的倍數(shù)次高次諧波電動勢，從而產(chǎn)生3的倍數(shù)次的高次諧波電流。因為它們相位一致，只能在形繞組內(nèi)產(chǎn)生環(huán)流，將能量消耗在繞組的電阻中，故原邊繞組端子上不會出現(xiàn)3的倍數(shù)次的高次諧波電動勢。從以上分析可以看出，三相晶閘管整流裝置的整流變壓器采用這種接線形式時，諧波源產(chǎn)生的3n(n是正整數(shù))次諧波激磁電流在接線繞組內(nèi)形成環(huán)流，不致使諧波注入友情提醒：購置電力測試儀器要選直接生產(chǎn)商的產(chǎn)品，產(chǎn)品質(zhì)量及售后服務有保證
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