諧波是什么
通俗而言,在電力系統(tǒng)把50HZ的電壓或者電流波,叫做基波,不是50Hz的電壓、電流就是諧波。電網(wǎng)中有一些特殊的用電設(shè)備,比如:大功率整流器、中頻爐、變頻器、劣質(zhì)節(jié)能燈,等等,這類設(shè)備的工作電流與電壓不成正比,我們叫它們?yōu)榉蔷€性的負(fù)載。電機(jī)發(fā)出的電能,本來(lái)是比較規(guī)整的50Hz的頻率,但是如果遇到非線性設(shè)備在電網(wǎng)中,這一些設(shè)備工作時(shí),就會(huì)產(chǎn)生諧波。比如單相整流器,就把50Hz的基波,“整”成具有100Hz、150Hz、200Hz……等等成分的信號(hào),就出現(xiàn)了諧波。這種會(huì)產(chǎn)生諧波的設(shè)備,我們常常叫它“諧波源”。通常情況下,諧波的頻率為50Hz的整倍數(shù),諧波用基波的倍數(shù)表示。例如頻率為150Hz的正弦波稱為3次諧波,頻率為250Hz的正弦波稱為5次諧波,頻率為350Hz的正弦波稱為7次諧波,以此類推。
諧波頻率的正弦波電壓或電流稱為諧波電壓或電流。當(dāng)基波和諧波疊加時(shí),形成形狀怪異的波形,這稱為波形基變。這是工業(yè)場(chǎng)合常見(jiàn)的電流波形。
在實(shí)際工程中,大多數(shù)諧波為奇次諧波,最多的是3、5、7、9次。偶次諧波很少見(jiàn)。由于諧波次數(shù)越高(頻率越高),諧波的衰減就越快,所以21次以上的諧波,在電網(wǎng)中很少,因此諧波的監(jiān)測(cè)與治理,都不超過(guò)21次。
諧波是電力系統(tǒng)中的一種能量污染,會(huì)導(dǎo)致電機(jī)發(fā)熱產(chǎn)生故障、電力保護(hù)誤動(dòng)作、電腦通訊設(shè)備受干擾等等,具有很大的危害性。
諧波的產(chǎn)生
電網(wǎng)諧波主要由發(fā)電設(shè)備(電源端)、輸配電設(shè)備以及電力系統(tǒng)非線性負(fù)載等三個(gè)方面引起的。諧波產(chǎn)生的原因主要有:由于正弦電壓加壓于非線性負(fù)載,基波電流發(fā)生畸變產(chǎn)生諧波。主要非線性負(fù)載有UPS、開(kāi)關(guān)電源、整流器、變頻器、逆變器等。
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