襄陽(yáng)源創(chuàng)電氣有限公司王工告訴我們：近年來(lái)，電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，我國(guó)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(duì)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(duì)其危害提出適宜的治理措施，對(duì)工礦企業(yè)中電氣系統(tǒng)的安全運(yùn)行具有重要意義。

 

    諧波電壓和諧波電流對(duì)配電系統(tǒng)是一種污染，不僅會(huì)惡化電氣與電子設(shè)備及自動(dòng)化系統(tǒng)的用電環(huán)境，還會(huì)對(duì)周?chē)耐ㄐ畔到y(tǒng)以及其它設(shè)備造成危害；諧波對(duì)用電設(shè)備的危害主要有以下幾個(gè)方面：

 

    1.1 使電動(dòng)機(jī)發(fā)熱、產(chǎn)生脈動(dòng)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(duì)保護(hù)及自動(dòng)控制裝置產(chǎn)生干擾，造成誤動(dòng)或拒動(dòng)。

 

    1.3 使照明設(shè)施壽命縮短，特別是對(duì)白熾燈影響很大。

 

    1.4 對(duì)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(yán)重時(shí)引起信息丟失，使系統(tǒng)無(wú)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(fù)荷中感性負(fù)荷占有很大的比例，感性負(fù)荷必須吸收無(wú)功功率才能正常工作，而電力電子裝置等非線性負(fù)荷工作時(shí)基波電流相位滯后于電網(wǎng)電壓，也要消耗大量的無(wú)功功率。因此，無(wú)功功率對(duì)供電系統(tǒng)和負(fù)荷的正常運(yùn)行是十分重要的，但如果電網(wǎng)的無(wú)功功率過(guò)大，其不良影響也將變得十分突出，具體表現(xiàn)為：無(wú)功功率過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致電流的增大和視在功率的增加，從而使發(fā)電機(jī)、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(shù)脂，其生產(chǎn)設(shè)備為密煉機(jī),密煉機(jī)采用可控硅全控式整流裝置進(jìn)行控制，當(dāng)工作時(shí)，在交流輸入側(cè)產(chǎn)生6k±1次諧波電流，嚴(yán)重污染供電環(huán)境；功率因數(shù)低，達(dá)不到電力部門(mén)要求；電流波動(dòng)大，對(duì)電網(wǎng)造成沖擊。

 

    如選靜態(tài)補(bǔ)償裝置，此種方案制造成本低，易于被用戶接受，但其缺點(diǎn)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(shí)20-250倍，震蕩頻率高達(dá)4000HZ；對(duì)電網(wǎng)沖擊較大，對(duì)電網(wǎng)和工廠用電設(shè)備有很大危害，尤其對(duì)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(shí)電容器斷電后的放電時(shí)間，一般在15-60秒，容易造成操作過(guò)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(shí)由于接觸器長(zhǎng)期投入和切除一個(gè)大于幾十倍電容器額定電流的涌流，此時(shí)接觸器觸頭壽命下降，易熔焊，從而造成電容器損壞和補(bǔ)償精度下降。嚴(yán)重時(shí)會(huì)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(fù)載變化和功率因數(shù)變化及時(shí)進(jìn)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(guò)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(wú)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(jì)的諧振頻率時(shí)形成串聯(lián)諧振，使此L-C回路在此頻率時(shí)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(shí)補(bǔ)償無(wú)功，以負(fù)載的實(shí)時(shí)無(wú)功功率為投切物理量，在20ms內(nèi)完成信號(hào)數(shù)據(jù)采集、計(jì)算、控制輸出，投切開(kāi)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(wú)涌流，對(duì)電網(wǎng)無(wú)沖擊，整個(gè)系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間小于30ms，可滿足快速變化負(fù)載的需要，實(shí)現(xiàn)快速補(bǔ)償。系統(tǒng)圖如下：

 

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