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谐波研究的意义,人类附近的谐波源

来源:网络    发布于:2012-7-20 9:37:15    点击:425    品牌:登瑞电气    【进入产品中心

谐波研究的意义

我国对谐波问题的研究较晚,起步于上世纪八十年代末期,谐波研究的意义*先是因为谐波的危害十分严重。谐波使电能的生产、输送和利用的效率降低,是电气设备发热,产生噪声和振动,并使得绝缘老化,使用寿命缩短,甚至发生烧毁。谐波会引起电力系统局部并联谐振或串联谐振,使谐波含量放大,造成电容器等设备烧毁。谐波还会引起继电保护和自动装置误动作,使得电能计量出现混乱,造成直接经济损失。

谐波研究的意义还在于其对电力电子技术自身发展的影响,电力电子技术是未来科学技术发展的重要支柱。然而,电力电子装置所产生的谐波污染已成为阻碍电力电子技术发展的障碍,它迫使研究人员必须对谐波的治理进行更为有效的研究。

谐波研究的意义还在于它是治理环境污染,维护绿色环境。对电力系统的供电网络而言,无谐波就是“绿色”的主要标志。

 

人类附近的谐波源

之前也说过谐波的危害,就不再重复。现在我们来看一看,在我们日常生活中,哪些有谐波的危害呢?应该如何选择这些家用电器呢?大功率半导体开关器件以及各类开关电源的产品,如电视机、空调器、节能灯、调光器、洗衣机、微波炉,信息技术设备等迅速涌入居民家庭,虽然每台设备向电网注入的谐波电流不大,但这些设备数量大、分布广。有些家用电器如电视机、空调器等在使用时具有集中的特点,在某些时段会使注入到电网的谐波电流对公用电网造成的谐波问题特别突出。

身边会出现的主要的谐波源:

电力系统中的谐波来自电气设备,也就是说来自发电设备和用电设备。

电弧加热设备:电弧炉,电焊机等;

感应加热设备:如中频炉等;

交流整流的直流用电设备:如电力机车、电解、电镀等;

交流整流再逆变用电设备:如变频调速、变频空调等;

开关电源设备:如彩色电视机、电脑电子整流器等。

细化到日常生活中家中常用电器中,不少含有非线性元件,会产生谐波电流,主要有电视机、各种节能灯、电冰箱、洗衣机、微波炉、电磁炉、计算机、激光打印机、充电器、各种医疗和科研用的仪器设备;还有空调、大型电梯、放电灯具、声频放大器、真空吸尘器、信息技术设备、便携式电动工具等。

1.电视机。家用电器中对电网谐波影响*大的电器就是电视机群。同一相电压供电的多台电视机产生的谐波相位相同,而且同时间的使用率高,造成配电网谐波的增大。

2.非线性照明用电。近些年来出现各种节能灯用于照明,而节能灯几乎都是谐波源。节能灯主要有荧光灯、高压气体放电灯和调光白炽灯等。

荧光灯:(1)特征谐波电流全为奇次谐波。线绕镇流器的电流含有率3次谐波较高,可达810%。电子镇流器型脉冲式各齐次含有率1518%,其中3次为7080%,次数愈高,含有率愈低;高频时各谐波含有率低,一般为315%。(2)紧凑型灯中采用线绕镇流器的第三亚型装有并联电容器,以提高功率因数,降低电流和线损,但电容器起明显放大谐波的作用。(3)采用电子镇流器的第二亚型需经整流再逆变,产生出2060HZ的电力经过高频变压器馈供给灯管,有极高频率的谐波电流含量。

高压气体放电灯:高压气体放电灯利用有一定压力的汞、钠、镝、铟和金属卤化物的蒸汽,放电时有负电阻特性,故串接非线性的镇流器、高压钠灯和汞灯用得较多。

调光白炽灯:其特征谐波电流全部为奇次谐波,一般地,控制角越大,谐波电流含量越大。

3.家用电器

 空调机:空调机谐波电流大小依工作方式而变,只开风扇时,高次谐波电流含量为69%,制冷时为2027%,制热时为2234%,谐波分布为217次。变频空调应用已日益广泛,变频装置的谐波含量与分布更大。

电冰箱:家用电冰箱谐波电流含有率比彩电小得多,但电冰箱谐波参与夜晚出现的家电谐波高峰。其谐波主要是3次、5次和7次,其中含有率3次为1013%,5次为35%,7次为0.52%,7次以上小于0.8%。

洗衣机;洗衣机谐波电流畸变率稍大,产生的谐波含有率32140%,54.59%,736%,914%,13次以上很小。

4.计算机。各种打印机、复印机、游戏机的用电性质以及谐波含有率也与计算机相类似。

5.电池充电器等。

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