谐波在低压TN-S供电系统中的危害及防治措施.pdfVIP

2013年第8期 中州煤炭 总第212期 谐波在低压 TN．S供 电系统中的危害 及防治措施 樊洪发 (河南煤业化工集团 永煤公司城郊煤矿 ，河南 永城 476600) 摘要：谐波主要是由非线性负载产生的，它在 电路中的危害不容忽视。针对低压TN—S供 电系统，论述了谐波 产生的原因及谐波 电流 的方向，详细分析 了谐波对低压 电气 的危害，分别提 出了各类 电气设备、电子元件和 通信线路 中的谐波治理措施 。 关键词 ：谐波 ；基波；晶闸管；电位漂移；滤波 中图分类号：TD611 文献标志码 ：B 文章编号：1003—0506(2013)08—0088—03 随着企业的发展和新工艺新技术的引进 ，非线 波形 电压施加到负载上时，负载上的电流波形不再 性负荷大量增加 ，同时非线性负荷在 电网中产生的 是正弦波，而和电压波形一样畸变。畸变的电压加 谐波污染越来越严重 ，对 同一个电网中的电气设备 到变压器的一次侧时，能使变压器二次侧的电压波 影响越来越大 ，由6kV电压进厂后再降为380V以 形也发生畸变。电源电压和变压器铁芯磁饱和程度 TN-S方式供 电，是 目前企业使用最多 的供 电方 越高 ，变压器越偏 向非线性 ，产生 的谐波 电流就越 式 ¨。，研究和分析谐波在该类供电方式中的危害和 大。 防范措施具有十分重要的意义。 1．3 负荷端非线性负载产生谐波 负载分线性负载和非线性负载。非线性负载是 1 谐波产生原因 谐波产生的源头 ，当电流流经非线性负载时，与所加 我国规定频率为 50Hz的正弦波为基波 ，频率 电压不成线性关系 ，就形成非正弦电流 ，从而产生谐 高于基波 的称为谐波 ，大于3次谐波的为高次谐波。 波。变频器、晶闸管整流装置、照明系统、软启动器 谐波产生原因：由于正弦电压加压于非线性负载，基 等用电负载均属于非线性负载，是负荷端主要的谐 波电流发生畸变产生。发电机 、输配电线路 、负荷端 波源 。 的非线性负载都会产生谐波 。 变频器是把基波 电变换成各种频率的交流电， 1．1 发电机产生谐波 以实现电动机变速运行的设备。变频器整流电路在 由于发电机三相绕组在制作上很难做到绝对对 交一直一交转变中，使用 了大量的非线性晶闸管 ，对 称 ，铁芯也难 以做到绝对均匀一致，因此，发电机也 其供 电电源形成了一个典型的非线性负载。变频装 会产生谐波，但不是主要谐波源，一般把这一现象称 置 由于采用了相位控制 ，以脉动 的方式从 电网吸收 为失真。 电流，脉动电流导致 电网电压畸变使其含有谐波成 1．2 输配电系统产生谐波 分。 输 电线路 自身并不产生谐波 ，输 电线路在输送 晶闸管整流装置采用移相控制 ，从 电网吸收缺 正弦基波电能时，因线路内有阻抗 ，当谐波畸变波形 角的正弦波 ，给电网留下的也是周期性的非正弦波 ， 电流流过线路阻抗时，阻抗上将产生含有畸变波形 任何重复的波形都可以分解为含有基波频率和一系 的电压降，使线路中的正弦基波发生畸变，畸变后的 列为基波倍数的谐波的正弦波分量，使电网电流中