一、諧波的產(chǎn)生
1.諧波的定義
當(dāng)電網(wǎng)中的電壓或電流波形非理想的正弦波時,即說明其中含有頻率高于50Hz的電壓或電流成分,我們將頻率高于50Hz的電流或電壓成分稱之為諧波。 當(dāng)諧波頻率為工頻頻率的整數(shù)倍時,我們將其稱之為整數(shù)次諧波,。
例如:將頻率為工頻頻率5倍(250Hz)的諧波稱之為5次諧波,依此類推。當(dāng)諧波頻率不是工頻頻率的整數(shù)倍時,我們將其稱之為分數(shù)諧波。這類諧波通常直接使用諧波頻率來表示。例如:頻率為1627Hz的諧波。
2.諧波產(chǎn)生的原因多種多樣。比較常見的有兩類
第一類是由于非線性負荷而產(chǎn)生諧波,例如可控硅整流器、開關(guān)電源等,這一類負荷產(chǎn)生的諧波頻率均為工頻頻率的整數(shù)倍。例如三相六脈波整流器所產(chǎn)生的主要是5次和7次諧波,而三相12脈波整流器所產(chǎn)生的主要是11次和13次諧波。
第二類是由于逆變負荷而產(chǎn)生諧波,這一類負荷不僅產(chǎn)生整數(shù)次諧波,還產(chǎn)生頻率為逆變頻率2倍的分數(shù)諧波。
二、諧波的危害
當(dāng)電網(wǎng)中的諧波電流較大,以至于電壓波形也產(chǎn)生畸變時,我們將其稱之為電網(wǎng)被污染。電網(wǎng)的污染程度用電壓波形畸變率來表示,簡稱THDu。具體可查看國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T14549-93《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》的規(guī)定。
1-對變壓器的鐵芯照成噪聲變高,溫度升高,磁通趨于飽和等危害。
2-精密電子設(shè)備(包括電子式電能表)會被嚴(yán)重干擾,導(dǎo)致不能正常工作,甚至燒毀。
3-所有接于電網(wǎng)中的設(shè)備的損耗都會增加,溫升增加。
我司給國外制氫項目給出的變壓器方案之一:
橋式可控硅整流:一臺調(diào)壓變壓器帶兩臺整流變壓器結(jié)構(gòu),3臺共油箱,品字形放置,
強油水冷、有載調(diào)壓方式
整流變壓器高壓移相+7.5°及-7.5°,二次采用1組d接1組y接,這樣一臺整流變壓器器身運行為12脈波系統(tǒng),兩臺整流變壓器器身同時運行形成等效24脈波。
兩臺整流變壓器器身同時運行,形成等效24脈波系統(tǒng)。
24脈波整流系統(tǒng)基本消除5、7、11、13、17、19次諧波,減少諧波對電網(wǎng)的影響。
變壓器鐵心采用晶粒取向硅鋼片,拉板結(jié)構(gòu),磁密在1.68T左右,保證鐵心不會因過電壓而飽和、降低損耗及噪聲;
導(dǎo)線電流密度不超過4A/mm2,節(jié)能,降低溫升增加穩(wěn)定性與使用壽命;
低壓出線采用逆并聯(lián)結(jié)構(gòu)可減少附件損耗;
低壓出線為箱頂出,盡量方便現(xiàn)場安裝并且減少材料消耗。
變壓器方案適用、節(jié)能、造價低、占地空間小、安裝運輸方便、維護方便、壽命長等。