串聯(lián)諧振試驗裝置對諧波的有效的檢測和治理
一、電力系統諧波危害
①諧波會(huì )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(guò)中線(xiàn)會(huì )使線(xiàn)路過(guò)熱，嚴重的甚至可能引發(fā)火災。
②諧波會(huì )影響電氣設備的正常工作，使儀器電機產(chǎn)生機械振動(dòng)和噪聲等故障，變壓器局部嚴重過(guò)熱，電容器、電纜等設備過(guò)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(huì )引起電網(wǎng)諧振，可能將諧波電流放大幾倍甚至數十倍，會(huì )對系統構成重大威脅，特別是對電容器和與之串聯(lián)的電抗器，電網(wǎng)諧振常會(huì )使之燒毀。
④諧波會(huì )導致繼電保護和自動(dòng)裝置誤動(dòng)作，造成不必要的供電中斷和損失。
⑤諧波會(huì )使電氣測量?jì)x表計量不準確，產(chǎn)生計量誤差，給供電部門(mén)或電力用戶(hù)帶來(lái)直接的經(jīng)濟損失。
⑥諧波會(huì )對設備附近的通信系統產(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，使通信系統無(wú)法正常工作。
⑦諧波會(huì )干擾計算機系統等電子設備的正常工作，造成數據丟失或死機。
⑧諧波會(huì )影響無(wú)線(xiàn)電發(fā)射系統、雷達系統、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(dòng)型，又有被動(dòng)型；既有無(wú)源的，也有有源的，還有混合型的，目前較為先進(jìn)的是采用有源電力濾波器。但由于其檢測環(huán)節多采用模擬電路，因而造價(jià)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?xún)?，嚴重影響了有源濾波器的控制性能。近年來(lái)，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的研究取得了較大進(jìn)展，由于神經(jīng)元有自適應和自學(xué)習能力，且結構簡(jiǎn)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，然后檢測出應補償的電流，從而完成諧波電流的檢測。但人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的硬件目前還是一個(gè)比較薄弱的環(huán)節，限制了其應用范圍。
2.傅立葉變換
利用傅立葉變換可在數字域進(jìn)行諧波檢測，電力系統的諧波分析，目前大都是通過(guò)該方法實(shí)現的，離散傅通測儀器立葉變換所需要處理的是經(jīng)過(guò)采樣和A/D轉換得到的數字信號，設待測信號為x(t)，采樣間隔為 t秒，采樣頻率 =1/ t滿(mǎn)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(cháng)度的，即n=0，1……N-1。這相當于對無(wú)限長(cháng)的信號做了截斷，因而造成了傅立葉變換的泄露現象，產(chǎn)生誤差。此外，對于離散傅立葉變換來(lái)說(shuō)，如果不是整數周期采樣，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，因而出現柵欄效應。通過(guò)加窗可以減小泄露現象的影響。
三、電力系統諧波治理
限于篇幅問(wèn)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整流的相數
對于帶有整流元件的設備，盡量增加整流的相數或脈動(dòng)數，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中的主要諧波源之一，其在交流側所產(chǎn)生的高次諧波為tK 1次諧波，即整流裝置從6脈動(dòng)諧波次數為n=6K 1，如果增加到12脈動(dòng)時(shí)，其諧波次數為n=12K 1(其中K為正整數)，這樣就可以消除5、7等次諧波，因此增加整流的相數或脈動(dòng)數，可有效地抑制低次諧波。不過(guò)，這種方法雖然在理論上可以實(shí)現，但是在實(shí)際應用中的投資過(guò)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(xiàn)
該方法可抑制3的倍數次的高次諧波，以整流變壓器采用/Y接線(xiàn)形式為例說(shuō)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時(shí)，其中3的倍數次高次諧波電流無(wú)路可通，所以自然就被抑制而不存在。但將導致鐵心內出現3的倍數次高次諧波磁通(三相相位一致)，而該磁通將在變壓器原邊繞組內產(chǎn)生3的倍數次高次諧波電動(dòng)勢，從而產(chǎn)生3的倍數次的高次諧波電流。因為它們相位一致，只能在形繞組內產(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(huì )出現3的倍數次的高次諧波電動(dòng)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(xiàn)形式時(shí)，諧波源產(chǎn)生的3n(n是正整數)次諧波激磁電流在接線(xiàn)繞組內形成環(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(wù)有保證
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