電網(wǎng)諧波分析及其建模課件

諧波的影響無(wú)諧波電壓30%諧波電壓電壓諧波的影響無(wú)諧波電壓30%諧波電壓電壓1電網(wǎng)諧波來(lái)源家用電器電子鎮(zhèn)流器調(diào)速傳動(dòng)裝置產(chǎn)生諧波的電氣設(shè)備開(kāi)關(guān)模式電源變壓器電弧爐電網(wǎng)諧波來(lái)源產(chǎn)生諧波的電氣設(shè)備2電網(wǎng)諧波來(lái)源電網(wǎng)諧波來(lái)源3諧波的危害電壓畸變：因?yàn)殡娫聪到y(tǒng)有內(nèi)阻抗，所以諧波負(fù)荷電流將造成電壓波形的諧波電壓畸變。由非線性負(fù)荷引起的畸變負(fù)荷電流在電纜的阻抗上產(chǎn)生一個(gè)畸變的電壓降。合成的畸變電壓波形加到與此同一電路上所接的全部其他負(fù)荷上，引起諧波電流的流過(guò)，即使這些負(fù)荷是線性的負(fù)荷也是如此。

產(chǎn)生平頂波諧波的危害電壓畸變：產(chǎn)生平頂波4諧波的危害電磁干擾：許多電子控制器要檢測(cè)電壓的過(guò)零點(diǎn)，以確定負(fù)荷的接通時(shí)刻。這樣做是為了在電壓過(guò)零時(shí)接通感性負(fù)荷不致產(chǎn)生瞬態(tài)過(guò)電壓，從而可減少電磁干擾(EMI)和半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件上的電壓沖擊。當(dāng)在電源上有高次諧波或瞬態(tài)過(guò)電壓時(shí)，在過(guò)零處電壓的變化率就很高且難于判定從而導(dǎo)致誤動(dòng)作。實(shí)際上在每個(gè)半波里可有多個(gè)過(guò)零點(diǎn)。

＋諧波的危害電磁干擾：＋5諧波的危害其他問(wèn)題：引起剩余電流斷路器的誤動(dòng)作中性線過(guò)熱和輸電線損耗增大變壓器溫升過(guò)高以及能耗損失增加諧波的危害其他問(wèn)題：6電網(wǎng)諧波規(guī)范公用電網(wǎng)諧波(GB/T14549-93)－諧波電流允許值電網(wǎng)諧波規(guī)范公用電網(wǎng)諧波(GB/T14549-93)－7但如果此負(fù)荷裝設(shè)6脈沖調(diào)速裝置，意味著特征諧振頻率為基本頻率的6次諧波，電容器上將出現(xiàn)巨大的過(guò)電壓，甚至燒毀電容器。電網(wǎng)諧波與無(wú)功補(bǔ)償如左圖電網(wǎng)所供給的負(fù)荷容量為50MVA，功率因素為0.9，現(xiàn)在需要將功率因素調(diào)節(jié)至0.95，電容器該如何設(shè)計(jì)？容量基準(zhǔn)值100MVA電壓基準(zhǔn)值66KV頻率基準(zhǔn)值50Hz但如果此負(fù)荷裝設(shè)6脈沖調(diào)速裝置，意味著特征諧振頻率為基本頻率8電網(wǎng)諧波與無(wú)功補(bǔ)償電容無(wú)功補(bǔ)償器正常阻抗為0.07Ω，但在300Hz處呈現(xiàn)16.05Ω阻抗，因此如果負(fù)載即使只含有3%的諧波電流，電容器兩端電壓將升至原先2.3倍！可能燒毀電容器。電網(wǎng)諧波與無(wú)功補(bǔ)償電容無(wú)功補(bǔ)償器正常阻抗為0.07Ω，但在39諧波抑制方法基波通路諧波通路諧波抑制方法基波通路諧波通路10諧波濾波器類型單諧濾波器雙諧濾波器高通濾波器C型高通濾波器諧波濾波器類型單諧濾波器雙諧濾波器高通濾波器C型高通濾波器11諧波仿真建模單諧濾波器6次諧波得到抑制，但是電路在4次基頻率和10次基頻處存在諧振諧，因?yàn)閷?shí)際電網(wǎng)中負(fù)載的諧波電流頻率分布廣泛，因此單獨(dú)靠此網(wǎng)絡(luò)不能有效抑制諧波諧波仿真建模單諧濾波器6次諧波得到抑制，但是電路在4次基頻率12諧波仿真建模單諧濾波器雙諧濾波器＋4次、6次、10次基頻率處分別得到較好抑制，但是3次基頻處出現(xiàn)諧振，因此還需要配合其它濾波器諧波仿真建模單諧濾波器雙諧濾波器＋4次、6次、10次基頻率處13諧波仿真建模單諧濾波器C型高通濾波器＋＋雙諧濾波器三種諧波濾波器組合使得電網(wǎng)阻抗特性得到改善諧波仿真建模單諧濾波器C型高通濾波器＋＋雙諧濾波器三種諧波濾14諧波仿真模型諧波仿真模型15諧波仿真模型諧波電流約從30%減少到10%諧波仿真模型諧波電流約從30%減少到10%16研究結(jié)論電網(wǎng)諧波是一個(gè)需要重視的設(shè)計(jì)問(wèn)題影響電氣設(shè)備運(yùn)行增加電網(wǎng)系統(tǒng)的能耗影響電力保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)作影響無(wú)功補(bǔ)償?shù)男Ч纬蓢?yán)重的電磁干擾諧波問(wèn)題分析結(jié)論電網(wǎng)規(guī)劃需根據(jù)區(qū)域負(fù)載特