襄陽源創(chuàng)電氣有限公司王工告訴我們：近年來，電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，我國的工業(yè)企業(yè)中，電力電子整流設(shè)備的大量應(yīng)用，而這些設(shè)備由于具有非線性特性，屬于諧波源，對電網(wǎng)造成污染，使電能質(zhì)量下降，引發(fā)各種事故和故障。

 

    因此，分析工業(yè)企業(yè)中的諧波源，并針對其危害提出適宜的治理措施，對工礦企業(yè)中電氣系統(tǒng)的安全運行具有重要意義。

 

    諧波電壓和諧波電流對配電系統(tǒng)是一種污染，不僅會惡化電氣與電子設(shè)備及自動化系統(tǒng)的用電環(huán)境，還會對周圍的通信系統(tǒng)以及其它設(shè)備造成危害；諧波對用電設(shè)備的危害主要有以下幾個方面：

 

    1.1 使電動機發(fā)熱、產(chǎn)生脈動轉(zhuǎn)矩和噪音從而產(chǎn)生附加功率損耗；諧波電流易使變壓器線圈發(fā)熱，加速絕緣老化，縮短壽命，產(chǎn)生附加損耗并發(fā)出噪音。

 

    1.2 對保護及自動控制裝置產(chǎn)生干擾，造成誤動或拒動。

 

    1.3 使照明設(shè)施壽命縮短，特別是對白熾燈影響很大。

 

    1.4 對鄰近通信線路產(chǎn)生靜電干擾和電磁干擾，引起通信噪音，嚴重時引起信息丟失，使系統(tǒng)無法正常工作。

 

    1.5 使配電線路損耗增大，輸電能力降低。

 

    用電負荷中感性負荷占有很大的比例，感性負荷必須吸收無功功率才能正常工作，而電力電子裝置等非線性負荷工作時基波電流相位滯后于電網(wǎng)電壓，也要消耗大量的無功功率。因此，無功功率對供電系統(tǒng)和負荷的正常運行是十分重要的，但如果電網(wǎng)的無功功率過大，其不良影響也將變得十分突出，具體表現(xiàn)為：無功功率過大，會導(dǎo)致電流的增大和視在功率的增加，從而使發(fā)電機、變壓器及其它電氣設(shè)備和導(dǎo)線容量的增加,使總電流增大，因而使設(shè)備及線路的損耗增加，線路及變壓器的電壓降增大。

 

    某公司主要生產(chǎn)塑膠制品、電力樹脂，其生產(chǎn)設(shè)備為密煉機,密煉機采用可控硅全控式整流裝置進行控制，當工作時，在交流輸入側(cè)產(chǎn)生6k±1次諧波電流，嚴重污染供電環(huán)境；功率因數(shù)低，達不到電力部門要求；電流波動大，對電網(wǎng)造成沖擊。

 

    如選靜態(tài)補償裝置，此種方案制造成本低，易于被用戶接受，但其缺點較多，分析如下：

 

    a.  接觸器投切，電容器涌流較大，一般為電容器額定電流單組5-20倍，追加投入時20-250倍，震蕩頻率高達4000HZ；對電網(wǎng)沖擊較大，對電網(wǎng)和工廠用電設(shè)備有很大危害，尤其對有晶閘管變流設(shè)備的企業(yè)中易造成晶閘管損壞。

 

    b. 裝置易產(chǎn)生諧波振蕩和諧波放大，尤其采用空心電抗器易產(chǎn)生射頻，直接影響附近設(shè)備的工作可靠性及壽命。

 

    c. 接觸器直接投入、切除產(chǎn)生涌流外，同時電容器斷電后的放電時間，一般在15-60秒，容易造成操作過電壓而損壞電容或其它電氣元件，故此不能做到電容器的快速投切，同時由于接觸器長期投入和切除一個大于幾十倍電容器額定電流的涌流，此時接觸器觸頭壽命下降，易熔焊，從而造成電容器損壞和補償精度下降。嚴重時會造成較重大事故。

 

    d. 用接觸器投切電容，一般為等容量電容器循環(huán)投切，很難按負載變化和功率因數(shù)變化及時進行容量調(diào)節(jié)而投入電容器，這樣易產(chǎn)生電容器的投入、切除過程中COSΦ值在超前和滯后間的振蕩，直接影響電網(wǎng)質(zhì)量。

 

    “晶閘管控制無源濾波裝置”主要由控制器、晶閘管投切中心、濾波電容器、濾波電抗器、斷路器等構(gòu)成，裝置在工頻呈容性，改善功率因數(shù)，在所設(shè)計的諧振頻率時形成串聯(lián)諧振，使此L-C回路在此頻率時形成非常低的阻抗，而能吸收大部分的諧波電流，從而改善系統(tǒng)中電壓和電流的諧波畸變率同時補償無功，以負載的實時無功功率為投切物理量，在20ms內(nèi)完成信號數(shù)據(jù)采集、計算、控制輸出，投切開關(guān)接到投切指令后，在小于10ms內(nèi)完成零電流投入，投切無涌流，對電網(wǎng)無沖擊，整個系統(tǒng)響應(yīng)時間小于30ms，可滿足快速變化負載的需要，實現(xiàn)快速補償。系統(tǒng)圖如下：

 

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