諧波保護(hù)器工作原理

時(shí)間：2023-04-01作者： 科菲勒智能科技集團(tuán)有限公司瀏覽：469

     為了好的了解諧波保護(hù)器的工作原理，我們首先來(lái)了解下什么是諧波。
     諧波是指對(duì)周期性非正弦交流量進(jìn)行傅里葉級(jí)數(shù)分解所得到的大于基波頻率整數(shù)倍的各次分量，通常稱為高次諧波，而基波是指其頻率與工頻(50Hz)相同的分量。高次諧波的干擾是當(dāng)前電力系統(tǒng)中影響電能質(zhì)量的一大“公害”，亟待采取對(duì)策。
      我們知道了諧波以及他所產(chǎn)生的危害是通過(guò)過(guò)電壓或者過(guò)電流引起的，造成一些損害。那么解決諧波就很簡(jiǎn)單了，我們只需要使得諧波保護(hù)器吸收掉諧波源產(chǎn)生的諧波電流即可。而諧波保護(hù)器吸收諧波的原理很簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō)，大家可以把諧波保護(hù)器當(dāng)成一個(gè)電容串電抗，因?yàn)樽杩购艿?，電流?huì)往這里流動(dòng)，實(shí)際上就是阻抗分流，這樣流入系統(tǒng)的諧波電流就基本上給解決掉了。
      諧波保護(hù)器一般設(shè)于精密設(shè)備，抗浪涌沖擊并吸收2~65次高次諧波對(duì)設(shè)備進(jìn)行全面保護(hù)的諧波治理**產(chǎn)品，諧波治理如：照明控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)、電視機(jī)、電動(dòng)機(jī)調(diào)速設(shè)備、不間斷電源、數(shù)控機(jī)床、整流器、精密儀器、電子控制機(jī)構(gòu)等等，所有這些非線性用電設(shè)備產(chǎn)生的諧波，它可導(dǎo)致配電系統(tǒng)本身或聯(lián)接在該系統(tǒng)上的設(shè)備故障。諧波保護(hù)器能將諧波消除在發(fā)生源，自動(dòng)消除對(duì)用電設(shè)備產(chǎn)生的高次諧波和高頻噪聲、脈沖尖峰、電涌等干擾。通過(guò)諧波保護(hù)器能夠凈化電源、保護(hù)用電設(shè)備和功率因數(shù)補(bǔ)償設(shè)備、防止保護(hù)裝置的誤跳閘，從而保護(hù)用電設(shè)備安全、高效地運(yùn)行。
     接下來(lái)，我們從專業(yè)學(xué)術(shù)角度理解下諧波保護(hù)器去除諧波的工作原理。
     電容補(bǔ)償器加電感線圈抑制諧波的原理，電感和電容維持一定的比例就可以濾去不同頻率的諧波。電容器串電抗后形成一個(gè)串聯(lián)揩振回路，在諧振頻率下呈現(xiàn)很低的阻抗（理論上為0），如果串聯(lián)諧振頻率與電網(wǎng)特征諧波頻率一致，則成為純?yōu)V波回路，如果只吸收少量諧波，則稱為失諧濾波回路。
      失諧濾波回路的主要用途是防止諧波放大，濾波效果不大，回路傳串聯(lián)諧振頻率通常**電網(wǎng)的較低次特征諧波頻率，即設(shè)定為基波頻率的3.8~4.2倍。
工程計(jì)算公式為：電抗器電抗XL=電容器容抗XC的百分比（X%）
或者：電抗器功率QL=電容器基波容量QC的百分比（X%）
電抗器電抗或容量一般為電容器容抗或容量的6~7%
在選擇x=6%時(shí)，諧振次數(shù)為vr=4.08。
      失諧濾波回路只吸收少量5次及以上的諧波，諧波源產(chǎn)生的諧波的大部分流入電網(wǎng)，電容器容量根據(jù)預(yù)計(jì)達(dá)到的功率因數(shù)值確定。純?yōu)V波回路的主要用途是吸收諧波，同時(shí)補(bǔ)償基波無(wú)功。在串聯(lián)諧振狀態(tài)下，濾波回路的合成阻抗XS接近于0，因此可對(duì)相關(guān)諧波形成“短路”。在諧振頻率以下濾波回路呈容性，因此能夠輸出容性基波無(wú)功功率以補(bǔ)償感性無(wú)功功率。在諧振頻率以上濾波回路呈感性。由于濾波回路在諧振點(diǎn)以下呈容性，所以在其特征頻率以下又與電網(wǎng)電感形成并聯(lián)諧振回路。如果在這個(gè)頻率范圍內(nèi)沒(méi)有特征諧波，則并聯(lián)諧振對(duì)電網(wǎng)不會(huì)產(chǎn)生危害。
      由于濾波回路的主要任務(wù)是吸收電網(wǎng)諧波，所以限制了對(duì)基波無(wú)功功率進(jìn)行調(diào)節(jié)的靈活性，只能對(duì)各個(gè)回路進(jìn)行投切，投入的順序?yàn)閺牡痛蔚礁叽?，切除的順序?yàn)閺母叽蔚降痛?。?duì)于容量較大的補(bǔ)償濾波裝置，可以采取純?yōu)V波回路和失諧濾波回路結(jié)合的方法，即純?yōu)V波回路固定運(yùn)行，補(bǔ)償基本負(fù)荷，失諧濾波回路作為調(diào)節(jié)運(yùn)行。

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• 諧波保護(hù)器

  諧波保護(hù)器（Harmonic Filter）是一種用于減少電力系統(tǒng)中諧波干擾的裝置。在電力系統(tǒng)中，非線性負(fù)載（如電弧爐、變頻器、電子設(shè)備等）會(huì)引入諧波電流，導(dǎo)致電網(wǎng)中出現(xiàn)諧波電壓和電流，對(duì)電力設(shè)備和系統(tǒng)造成不良影響。諧波保護(hù)器的作用是通過(guò)濾除諧波電流，減少諧波電壓，保護(hù)電力設(shè)備和系統(tǒng)的正常運(yùn)行。諧波保護(hù)器的主要功能和特點(diǎn)包括：諧波濾波：諧波保護(hù)器通過(guò)濾波器電路，選擇性地濾除電網(wǎng)中的諧波電流，減少諧