諧波電流對輸配電設備影響
諧波電流的主要危害之一是對同一個電網上的其它電子設備形成乾擾。那麼這種乾擾是怎樣形成的呢?了解了這種乾擾產生的機理,就能夠有效地預防乾擾。
這種乾擾是電流流過電網係統的負載時產生的。要記住:非線性負載向電網發射的諧波電流本身並不會對其他設備產生影響,我們所看到的諧波對其他設備的影響,是諧波電流通過電網的阻抗產生諧波電壓產生的。
關於這種現象的解釋如圖1所示。
這裡設備1是產生諧波電流的設備,它工作時向電網注入諧波電流。由於電網有一定的阻抗,電網的阻抗包括,變壓器的阻抗Z0,線路的阻抗Z1和Z2,總的阻抗就Z=(Z0+Z1+Z2)。當設備1向電網注入諧波電流時(記為IN),則在電網的阻抗Z上產生了諧波電壓(記為UN),於是設備2的電源輸入端就出現了諧波電壓UN。如果諧波電壓超過了設備2能夠承受的程度,設備2就會受到這個諧波電壓的乾擾。一般電子設備允許的諧波畸變率為THVD《5%。
在現實中,設備1往往是中頻爐、變頻器、直流電機驅動器等工作電流發生劇烈變化的設備,設備2往往是PLC、數控機床、計算機等設備。
諧波電流對輸配電設備影響幾個方麵:
1. 數字控製設備,PLC、數控機床等,發生誤動作;
2. 信號采集係統、測量儀器等的精度降低;
3. 電動機發生抖動、過熱。
從上述原理可知,諧波源負載是否會對同一個電網上的電子設備造成乾擾,主要看是否會在電子設備的電源線輸入端造成較大的諧波電壓。當然,不同的電子設備抗畸變電壓的能力不同,因此,在電網上的一個位置,某台電子設備會受乾擾,並不意味著所有的電子設備在這個位置都會受乾擾。
按照諧波源負載與電子設備的位置,可以參照表一來判斷容易出現乾擾的風險。
表一:諧波源對電子設備形成乾擾的風險評估
諧波源距離變壓器 | 電子設備在諧波源的 | 諧波源與電子設備之間的距離 | 電子設備受乾擾的可能性 |
遠 | 上遊 | 遠 | 小 |
近 | 大 | ||
下遊 | 遠 | 大 | |
近 | 大 | ||
近 | 上遊 | 遠 | 小 |
近 | 較大 | ||
下遊 | 遠 | 大 | |
近 | 較大 |
從表一可知,諧波源負載與變壓器之間的距離越遠,越容易對同一個電網上的電子設備形成乾擾。
為了降低諧波源對電子設備形成乾擾,*穩妥的方式就是在諧波源的電源線輸入端安裝KYLB濾波補償裝置,或者選用諧波指標滿足GB17625標準的設備。需要注意的是,在母線上安裝傳統的陷波器型諧波濾波器往往不能解決問題。因為導致電子設備受乾擾的諧波除了5、7次諧波以外,往往還包含了更高次的諧波,這些諧波不濾除,就不能消除乾擾問題。KYLB濾波補償裝置能夠濾除5次諧波以上的各次諧波電流,包括間諧波電流,是變頻器、中頻率、直流電機等強諧波源設備的理想配套設備。
如果諧波源負載很多,而僅是個彆電子設備受乾擾,性價比較高的處理方式是在受乾擾的電子設備電源輸入端安裝KYXBQ諧波保護器。KYXBQ諧波保護器是一種采用超微晶合金材料及擁有**科技的特彆電路實現在諧波環境下保護控製設備,能吸收各種頻率各種能量的諧波乾擾,隨時跟蹤電源波形,瞬時濾除電源中的諧波及尖峰雜波,改善電源波形,使電網電源波形變得光滑清潔。多功能多功能諧波保護器是並聯在電路中,將高諧波消除在發生源。隨時跟蹤電壓波形,矯正因諧波影響而產生畸變的電壓波形。特彆適用於各種數字控製設備、儀器設備、各種貴重設備,為設備提供純淨的電能,保持設備的可靠工作。
電子設備出現乾擾問題時,有時並不是單純由於諧波問題導致的,可能還有射頻乾擾的問題,地線乾擾的問題,等等,如果解決了諧波的問題後,故障現象依然存在,可以與上海坤友電氣有限公司技術部聯係,由技術部工程師提供分析和解決方案。90%以上的電磁兼容與電能質量問題在上海坤友電氣有限公司都可以得到解決。