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电网谐波的危害及抑制技术

2025-04-283310安规与电磁兼容网

3. 谐波抑制技术

3.1 整机电源需留有较大贮备量

为了使测量、控制装置能满足负载较大变化范围,因此在设计整机电源时,可给予较大贮备量,一般选取0.5~1倍余量;

3.2 对干扰大的设备与测控装置采用不同相线供电

因为测量、控制装置的许多干扰是由电源线窜入的,因此在规划供电线路时,对干扰大的设备与测控装置采用不同相线供电,;

3.3 将测量、控制装置的供电与动力装置的供电分开

因为动力装置的负荷变动大,测量、控制、微机及电视机的负荷小,动力装置产生的干扰大,供电电源分开后,测量、控制、微机及电视机的电源与动力装置的电源相互隔离,可以大大减少通过电源线的干扰。

3.4 其余抑制高次谐波的技术

3.4.1 开关电源干扰的抑制技术

一般采用的办法是:电源滤波、屏蔽及减少开关电源本身干扰能量。

采用电源滤波器,电源滤波器可以阻止电网中的干扰进入开关电源,也可以阻止开关电源的干扰进入电网。

屏蔽技术可以有效地防止向外辐射干扰。

减少开关电源本身干扰,利用改善线圈绕制工艺,确保绕组之间紧密耦合,以减少变压器漏感。还可以在高频整流二极管上串入可饱和磁芯线圈,利用流过反向电流时,因磁芯不饱和而产生的较大电势阻止反向电流上升。

3.4.2 变压器空载合闸涌流抑止方法

根据方程Φ1=-Φmcos(ωt+α)=Φmsinωt,如果合闸时,α=90(即U1=U1m便合闸),则:

 Φ1=-Φmcos(ωt+α)=Φmsinωt没有暂态分量,合闸后磁通立即进入稳定状态,理论上可以避免冲击涌流过程。

3.4.3 抑制单相电容器组开断瞬态过电压方法

如果采用选相断路器投切电容器,则可以消除或大大降低投切电容器产生的瞬态过电压,从而使接在母线上的电力电子调速系统可以稳定地工作,接在母线上的其余设备也可不受过电压干扰的影响。

3.4.4 抑制电压互感器铁磁谐振方法

其方法是要使它脱离谐振区,采用中性点不接地的电压互感器或采用电容分压器可以从根本上避免铁磁谐振。

3.4.5 抑止整流和逆变产生的谐波

(1)在变频器前加装电源滤波器。一种成本比较低的方法是在电源侧加装三只680μf?250VAC的电容,(分别接在L-N上)?这种方法可使电磁干扰电流降至原来的1/10,效果较明显;

(2)变频器的电源电缆采用屏蔽电缆,屏蔽电缆穿铁管并接地,输出电缆也穿铁管并接地,屏蔽层应在接变频器处和电机处两端都接地。

3.4.6 抑止电弧炉运行时的干扰

(1)在合适地段加入电容补偿装置,补偿无功波动;

(2)可以重新安排供电系统。

4.结束语

 随着非线性电力设备的广泛应用,电力系统中谐波问题越来越严重,一方面造成了电力设备的损坏,加速绝缘老化,另一方面也影响了计算机、电视系统等电子设备正常工作,直接扰乱了人们的正常生活。

谐波问题涉及供电部门、电力用户和设备制造商,谐波问题已引起人们的高度重视。应合理规划电网,电力电子设备(特别一次设备)应符合电磁发射水平,电子设备、电子仪器应满足电磁兼容性要求。

参考文献

1 郎维川.供电系统谐波的产生、危害及其防护对策.《高电压技术》 2002;

2 孙书敏.治理谐波危害、抑制电网污染、提高电源质量.《2002年(江苏)工程电气设计学术论文集》

3 IEC 61000-3-2.1995,.EMC part 3 -2 Limits for harmonic current dmission.

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