諧波產(chǎn)生危害影響知識課件

諧波產(chǎn)生的影響2024/9/261諧波名詞定義何謂諧波(HARMONIC)?電力系統(tǒng)中除基本波(50/60Hz)外，任一周期性之訊號，皆稱為諧波整數(shù)諧波:2nd,3rd,4th,5th…正序諧波:(3n+1)4th,7th,10th...偶次諧波:2nd,4th,6th,8th…負(fù)序諧波:(3n-1)2nd,5th,8th...奇次諧波:3rd,5th,7th,11th…零序諧波:(3n)3rd,6th,9th...非整數(shù)諧波:2.3th,5.6th…次級諧波:<1之諧波總諧波電壓失真率:V(THD)總諧波電流失真率:I(THD)諧波種類?2024/9/262鐵磁性負(fù)載電弧設(shè)備變壓器電動機電弧爐點焊機

電子式電力轉(zhuǎn)換器1.整流器(Converter)4.切換式電源供應(yīng)器2.變流器(Inverter)(SwitchMoadPowerSupply)3.循環(huán)換流器5.脈波調(diào)變驅(qū)動裝置(Cycloconverter)(PulseWidthModulationDriver)諧波產(chǎn)生源2024/9/263工廠◎整流設(shè)備(DCMOTOR)◎變頻器(INVERTER)◎恒溫設(shè)備(SCRControl)◎點焊機◎電弧爐(ARCFURANCE)◎變壓器大樓、醫(yī)院家庭◎電梯◎洗衣機◎不斷電系統(tǒng)(UPS)◎冷氣機◎空調(diào)主機◎照明設(shè)備諧波產(chǎn)生源2024/9/264+ACRST-PWMRSTACDC6-PULSEINVERTER諧波產(chǎn)生源示意圖2024/9/266n:諧波次數(shù)k:常數(shù)1,2,3,…p:pulse數(shù)例:

n=1*6±1n=2*6±1::571113Page56產(chǎn)生之諧波次數(shù)2024/9/267In:諧波電流值I1:基本波電流n

:諧波次數(shù)例:產(chǎn)生之諧波量112024/9/26802040608010012016014018020020304050607080ACHARMONICCURRENTASPERCENTOFIdc100PECKTOPECKRIPPLEASPERCENTOFIdcSix-PulseRectifierWithDCRipple5thHarmonicasaFunctionofDCRippleOverlapangleu(degrees)

0.1510205thHARMONIC2024/9/269020406080100120160140180200101520253035404550ACHARMONICCURRENTASPERCENTOFIdc50PECKTOPECKRIPPLEASPERCENTOFIdcSix-PulseRectifierWithDCRipple7thHarmonicasaFunctionofDCRippleOverlapangleu(degrees)

0.1510207thHARMONIC2024/9/261002040608010012016014018020046810121416ACHARMONICCURRENTASPERCENTOFIdc20PECKTOPECKRIPPLEASPERCENTOFIdcSix-PulseRectifierWithDCRipple11thHarmonicasaFunctionofDCRippleOverlapangleu(degrees)

0.15102011thHARMONIC2024/9/26110204060801001201601401802002345678910ACHARMONICCURRENTASPERCENTOFIdc10PECKTOPECKRIPPLEASPERCENTOFIdcSix-PulseRectifierWithDCRipple13thHarmonicasaFunctionofDCRippleOverlapangleu(degrees)

0.15102013thHARMONIC2024/9/2612諧波電流將會增加變壓器銅損(

copperlosses),和漏磁損(Strayfluxlosses);諧波電壓將會增加變壓器鐵損(Ironlosses)。同時電力諧波亦提高變壓器工作機械噪音和增加變壓器額外的溫升,尤其頻率愈高之諧波成份,噪音與溫升特性愈明顯。諧波影響…變壓器2024/9/2613由于諧波電流為基頻電流以外之異常電流,如有過量之諧波電流容易因過載導(dǎo)致過熱,發(fā)生導(dǎo)體絕緣破壞而燒毀。導(dǎo)體對高頻率之諧波電流有集膚效應(yīng)(Skineffect),使額定載流量減少。諧波影響…電力電纜2024/9/2614轉(zhuǎn)動電機(Inducitionandsynchronousmachines)于轉(zhuǎn)動中,將會因諧波電壓與諧波電流產(chǎn)生額外的鐵損與銅損(Ironandcopperlosses),進(jìn)而影響轉(zhuǎn)動電機之機械效率(Machineefficiency)和穩(wěn)定轉(zhuǎn)矩。諧波影響…轉(zhuǎn)動電機2024/9/2615保護繼電器種類繁多,對諧波之敏感度亦有所不同,相同大小諧波量不同諧波相角對保護繼電器亦會產(chǎn)生不同之影響。依據(jù)加拿大諧波研究文獻(xiàn)報道,大部份保護繼電器對小于5%之諧波成份不會有影響,但對于大于10%之諧波成份時,保護繼電器是否正常工作,就必須加以評估。諧波影響…保護繼電器2024/9/2616計量表和測量儀器可能因諧波污染而影響其正常運轉(zhuǎn),特別在發(fā)生諧波因共振而放大時,諸如瓦時表可能因諧波引起三相不平衡而造成瓦時表的正誤差或負(fù)誤差,通?？傊C波失真率要很大(>20%)才會造成表計明顯誤差。如計量表和測量儀器采用儀器專用變比器可避免諧波干擾。諧波影響…計量表2024/9/2617如其他電力設(shè)備一樣,諧波將會引起開關(guān)設(shè)備額外溫升和損失,導(dǎo)致降低正常額定容量與絕緣壽命。保護熔絲因諧波污染將會降低正常定容量,目前開關(guān)設(shè)和電驛還沒有適當(dāng)?shù)闹C波承受量規(guī)定,所有實驗仍以額定頻率(如60Hz)為主。諧波影響…開關(guān)設(shè)備2024/9/2618因電力線中的諧波電流或諧波電壓會感應(yīng)電磁場(Magneticandelectricfields),將影響鄰近電話線之通訊品質(zhì)。如何減少諧波對通訊網(wǎng)路聲頻的干擾率,在IEEE/Std519-1992有下列幾項建議:(1)適當(dāng)?shù)臄[設(shè)與遮蔽(2)避開地線回路與不平衡三相電路(3)減少閘流體換相時間(4)加裝串聯(lián)或並聯(lián)濾波器,以達(dá)隔離或濾除諧波之功效諧波影響…通訊2024/9/2619依據(jù)日本JIS/C4901、JIS/C4902、IEEE/Std18-1992及臺灣CNS-1179、CNS-1372等標(biāo)準(zhǔn),對高低壓電容器皆有過壓容許時間規(guī)定。電容諧波事故常因電力系統(tǒng)發(fā)生并聯(lián)共振擴大諧波污染,產(chǎn)生過大之諧波電壓所致,一般之改善方法為串接適當(dāng)之電感值于電容器上,使共振點避開諧波源,除可免于擴大諧波污染,亦可適度濾除諧波。諧波影響…電容器2024/9/2620諧波影響…中性線第三次及其倍數(shù)之諧波，會造成電流和電壓的失真，各相線中之第三諧波電