一、谐波的产生
1.谐波的定义
当电网中的电压或电流波形非理想的正弦波时,即说明其中含有频率高于50Hz的电压或电流成分,我们将频率高于50Hz的电流或电压成分称之为谐波。 当谐波频率为工频频率的整数倍时,我们将其称之为整数次谐波,。
例如:将频率为工频频率5倍(250Hz)的谐波称之为5次谐波,依此类推。当谐波频率不是工频频率的整数倍时,我们将其称之为分数谐波。这类谐波通常直接使用谐波频率来表示。例如:频率为1627Hz的谐波。
2.谐波产生的原因多种多样。比较常见的有两类
第一类是由于非线性负荷而产生谐波,例如可控硅整流器、开关电源等,这一类负荷产生的谐波频率均为工频频率的整数倍。例如三相六脉波整流器所产生的主要是5次和7次谐波,而三相12脉波整流器所产生的主要是11次和13次谐波。
第二类是由于逆变负荷而产生谐波,这一类负荷不仅产生整数次谐波,还产生频率为逆变频率2倍的分数谐波。
二、谐波的危害
当电网中的谐波电流较大,以至于电压波形也产生畸变时,我们将其称之为电网被污染。电网的污染程度用电压波形畸变率来表示,简称THDu。具体可查看国家标准GB/T14549-93《电能质量公用电网谐波》的规定。
1-对变压器的铁芯照成噪声变高,温度升高,磁通趋于饱和等危害。
2-精密电子设备(包括电子式电能表)会被严重干扰,导致不能正常工作,甚至烧毁。
3-所有接于电网中的设备的损耗都会增加,温升增加。
我司给国外制氢项目给出的变压器方案之一:
桥式可控硅整流:一台调压变压器带两台整流变压器结构,3台共油箱,品字形放置,
强油水冷、有载调压方式
整流变压器高压移相+7.5°及-7.5°,二次采用1组d接1组y接,这样一台整流变压器器身运行为12脉波系统,两台整流变压器器身同时运行形成等效24脉波。
两台整流变压器器身同时运行,形成等效24脉波系统。
24脉波整流系统基本消除5、7、11、13、17、19次谐波,减少谐波对电网的影响。
变压器铁心采用晶粒取向硅钢片,拉板结构,磁密在1.68T左右,保证铁心不会因过电压而饱和、降低损耗及噪声;
导线电流密度不超过4A/mm2,节能,降低温升增加稳定性与使用寿命;
低压出线采用逆并联结构可减少附件损耗;
低压出线为箱顶出,尽量方便现场安装并且减少材料消耗。
变压器方案适用、节能、造价低、占地空间小、安装运输方便、维护方便、寿命长等。