整流变压器、中频变频器的选择、谐波对电网的影响及抑制措施

1、谐波源

向公用电网注入谐波电流的非线性电气设备称之为谐波源。锻压工厂使用的感应加热设备，就是多个谐波源的集合。

①晶闸管型中频变频器中的三相全控桥式整流器和逆变器都是谐波源。其中，由整流器产生的谐波对电网的影响是Zui主要的。

②电力电容器本身并非谐波源，但电容器组合闸时，涌流注入电网会成为暂态性谐波源，特别是当电容器支路调谐不当时，会引起有害的谐波谐振及谐波放大现象。

③整流变压器参数选择不当，设计结构和制造工艺不良，铁心材料质量差，也会产生较大的谐波并向电网注入大量谐波，成为谐波源。

所有谐波源中，晶闸管中频变频器中的整流器产生的谐波电流是主要的谐波源。

2、危害

这些谐波电流注入供电系统，在供电线路上产生电压降，谐波电压与基波电压迭加，致使公共连接点（用户接入公用电网的连接处）电压波形畸变。另外，晶闸管型中频变频器的晶闸管换相时，在电网正弦电压波上产生缺口，也加重了电压波形畸变。

谐波对电网造成的危害是多方面的：

① 对电气设备的影响

当谐波数h =3k-1次时，谐波电压分量为逆序分量（2、5、8……），产生逆序磁通，使电动机产生反转力矩，引起发电机定子、转子产生附加损耗和附加温升，转子尤为严重，而影响发电机输出，导至电动机的功率因数和Zui大转矩下降。变压器的激磁电流额外加大。功率损耗增加影响仪表的准确度。（有关资料介绍：电压畸变率超过10%会导致电子开关产生误动作，超过5%会导致计算机系统紊乱。）

② 对电力电容器造成的损害。

谐波增加电容器介质的局部放电和热老化，使其损耗增加，从而使电容器因温升而导致损坏。有时会产生谐波放大，使电容器损坏加快，还会引起机械振动。

③ 对自控系统和继电保护造成不良影响

④ 对输配电线路造成不良影响。

摘自《金属加工（热加工）》杂志

 
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