谐波百科之一谐波相位,谐波绕组,谐波阻抗

       谐波相位,相位是对于一个波,特定的时刻在它循环中的位置:一种它是否在波峰、波谷或它们之间的某点的标度。相位描述信号波形变化的度量,通常以度 (角度)作为单位,也称作相角。 当信号波形以周期的方式变化,波形循环一周即为360° 。相位常应用在科学领域,如数学、物理学等。在交流电中,相位是反映交流电任何时刻的状态的物理量。交流电的大小和方向是随时间变化的。比如正弦交流电流,i是交流电流的瞬时值,I是交流电流的最大值,f是交流电的频率,t是时间。随着时间的推移,交流电流可以从零变到最大值,从最大值变到零,又从零变到负的最大值,从负的最大值变到零。在三角函数中2πft相当于弧度,它反映了交流电任何时刻所处的状态,是在增大还是在减小,是正的还是负的等等。因此把2πft叫做相位,或者叫做相。

  • 谐波绕组你真的了解?

      谐波绕组,绕组是指构成与变压器标注的某一电压值相对应的电气线路的一组线匝。各个副绕组的匝数不同,则其端电压也不同,因此多绕组变压器可以向几个不同电压的用电设备供电。在电力系统中最常用的是三绕组变压器。

  • 谐波阻抗是什么呢?

      谐波阻抗,在具有电阻、电感和电容的电路里,对电路中的电流所起的阻碍作用叫做阻抗。阻抗常用Z表示,是一个复数,实际称为电阻,虚称为电抗,其中电容在电路中对交流电所起的阻碍作用称为容抗 ,电感在电路中对交流电所起的阻碍作用称为感抗,电容和电感在电路中对交流电引起的阻碍作用总称为电抗。 阻抗的单位是欧姆。阻抗的概念不仅存在与电路中,在力学的振动系统中也有涉及。 

  • 谐波电抗器的主要作用?

       谐波电抗器的作用,电力系统中所采取的电抗器常见的有串联电抗器和并联电抗器。串联电抗器主要用来限制短路电流,也有在滤波器中与电容器串联或并联用来限制电网中的高次谐波。220kV、110kV、35kV、10kV电网中的电抗器是用来吸收电缆线路的充电容性无功的。可以通过调整并联电抗器的数量来调整运行电压。超高压并联电抗器有改善电力系统无功功率有关运行状况的多种功能,主要包括:1、轻空载或轻负荷线路上的电容效应,以降低工频暂态过电压;2、改善长输电线路上的电压分布;3、使轻负荷时线路中的无功功率尽可能就地平衡,防止无功功率不合理流动同时也减轻了线路上的功率损失。


谐波来自于3个方面:
       1.发电源质量不高发作谐波:发电机由于三相绕组在制作上很难做到肯定对称,铁心也很难做到肯定均匀一致和其他一些原因,发电源多少也会发作一些谐波,但一般来说很少。
       2.是输配电系统发作谐波:输配电系统中主要是电力变压器发作谐波,由于变压器铁心的丰满,磁化曲线的非线性,加上规划变压器时考虑经济性,其作业磁密挑选在磁化曲线的近丰满段上,这样就使得磁化电流呈尖顶波形,因而含有奇次谐波。它的大小与磁路的结构方法、铁心的丰满程度有关。铁心的丰满程度越高,变压器作业点违反线性越远,谐波电流也就越大,其间3次谐波电流可达额定电流0.5%。
       3.是用电设备发作的谐波:晶闸管整流设备。由于晶闸管整流在电力机车、铝电解槽、充电设备、开关电源等许多方面得到了越来越广泛的使用,给电网造成了许多的谐波。我们知道,晶闸管整流设备选用移相操控,从电网吸收的是缺角的正弦波,从而给电网留下的也是另一部分缺角的正弦波,显然在留下部分中含有许多的谐波。假设整流设备为单相整流电路,在接理性负载时则含有奇次谐波电流,其间3次谐波的含量可达基波的 30%;接容性负载时则含有奇次谐波电压,其谐波含量随电容值的增大而增大。假设整流设备为三相全控桥6脉整流器,变压器原边及供电线路含有5次及以上奇次谐波电流;假设是12脉冲整流器,也还有11次及以上奇次谐波电流。经计算标明:由整流设备发作的谐波占一切谐波的近40%,这是最大的谐波源。

无源滤波PF是目前使用最为广泛的谐波治理措施,它利用电感、电容元件的谐振特性,在阻抗分流回路中形成低阻抗支路,从而减小流向电网的谐波电流。无源滤波PF成本低、技术成熟,还可补偿无功功率,但存在以下不足:

    (1)只能对特定谐波进行滤波。谐振频率依赖于元件参数,因此单调谐滤波器只能消除特定次数的谐波,高通滤波器只能消除截止频率以上的谐波。

    (2)滤波器参数影响滤波性能。由于调谐偏移和残余电阻的存在,调谐滤波器的阻抗等于零的理想条件是不可能出现的,阻抗的变化大大妨碍了滤波效果。LC参数的漂移将导致滤波特性改变,使滤波性能不稳定。

    (3)对于谐波次数经常变化的负载滤波效果不好。当滤波器投入运行之后,如果谐波的次数和大小发生了变化,便会影响滤波效果。并且需要根据高次谐波次数的多少,需设置多个LC滤波电路。

    (4)滤波特性依赖于电网参数。电网的阻抗和谐波频率随着电力系统的运行工况随时改变,对谐波电流的滤除效果受电力系统阻抗的影响较大。

    (5)可能与系统阻抗发生串并联谐振。PF可能与系统阻抗发生串联或并联谐振,从而使装置无法运行,使该次谐波分量放大,使电网供电质量下降。

    (6)随着电源侧谐波源的增加,可能会引起滤波器的过载,电网中的某次谐波电压可能在LC网络中产生很大的谐波电流。

    (7)电容器组无功功率补偿能力与公共连接点电压的平方成正比关系,补偿效果并不理想。

    (8)消耗大量的有色金属,体积大,占地面积大。与传统的PF一样,APF(包括HAPF)也是给谐波电流或谐波电压提供一个在谐振频率处等效导纳为无穷大的并联网络或等效阻抗为无穷大的串联网络,但是一台APF理论上可以拥有无穷多个谐振频率。

    与PF相比,有源滤波APF具有以下一些优点:

    (1)滤波性能不受系统阻抗的影响。

    (2)不会与系统阻抗发生串联或并联谐振,系统结构的变化不会影响治理效果。

    (3)原理上比PF更为优越,用一台装置就能完成各次谐波的治理。

    (4)实现了动态治理,能够迅速响应谐波的频率和大小发生的变化。

    (5)由于装置本身能完成输出限制,因此即使谐波含量增大也不会过载。

    (6)具备多种补偿功能,可以对无功功率和负序进行补偿。

    (7)谐波补偿特性不受电网频率变化的影响。

    (8)可以对多个谐波源进行集中治理。

    对于严峻的谐波污染问题,APF是提高电能质量最有效的工具。早在20世纪70年代有源滤波的概念就提出来了,但是由于受到功率半导体器件水平的限制,APF未能得到进一步发展。随着大功率快速自关断器件的不断发展,基于瞬时无功功率理论的谐波检测方法的不断完善,以及微机控制技术和数字信号处理技术的不断进步,有源滤波技术得到了极大的发展,在工业上已经进入实用阶段。

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于灯火阑珊处,于暗香离别时,未曾放弃。
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