電力系統(tǒng)諧波過大，如何解決？

更新時(shí)間：2025-05-07

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在機(jī)電產(chǎn)品中，有很多設(shè)備需要較大功率的直流供電電壓，這就要采用三相‍整流電路。比如工業(yè)變‍頻器、電弧焊機(jī)、車床、起重機(jī)等。其輸出功率在幾千瓦~幾百千瓦，由于功率較大，一般采用三相6脈整流電路來提供大功率直流電壓輸出。

脈可控整流電路原理圖

24 脈波整流機(jī)組整流以大幅度減少系統(tǒng)中的低次諧波含量。其主要由 2 臺(tái)相同容量的 12 脈波軸向雙分裂式牽引移相整流變壓器和 4 組由三相全波整流橋構(gòu)成的整流器兩部分共同組成。具有諧波分量低、電壓脈波小,濾波設(shè)備所需資金投入少等優(yōu)點(diǎn)。整流機(jī)組中的 2 臺(tái)整流變壓器閥側(cè)均有 2 套低壓繞組,分別采用 Y 型和△型接線,使得 2 套繞組的線電壓形成 30°的相位角。網(wǎng)側(cè)繞組采用 2 種不同的延邊三角形接線方式進(jìn)行移相，左延△接法實(shí)現(xiàn)移相+7.5°,右延△接法實(shí)現(xiàn)移相-7.5°。通過移相處理,得到 4 套閥側(cè)繞組的線電壓互差 15°的相位角。它們各自經(jīng)過由三相全波整流橋構(gòu)成的整流器整流,在 4 組整流器的直流側(cè)并聯(lián)運(yùn)行,組成 2x12 脈波整流系統(tǒng)。

24 脈波整流系統(tǒng)低次諧波含量較低，通常使用在高鐵、地鐵等牽引系統(tǒng)。

整流裝置產(chǎn)生的諧波占所有諧波的近 25-33%,對(duì)電網(wǎng)的危害較大,諧波造成配電線纜、變壓器發(fā)熱,降低通話質(zhì)量,空氣開關(guān)誤動(dòng)作,發(fā)電機(jī)喘振等不良后果;諧波按電流相序分為+序(3k+1 次,k 為0和正整數(shù))、-序(3k+2次,k 為0 和正整數(shù)).0序(3k 次,k 為正整數(shù)),+序電流使損耗加重,-序電流使電機(jī)反轉(zhuǎn)、發(fā)熱,0 序電流使中線電流異常增加。大量的諧波電流注入電網(wǎng)，造成電壓波形畸變，供電質(zhì)量下降，嚴(yán)重危害供發(fā)電設(shè)備和用電設(shè)備。

APF（有源濾波器）是用于對(duì)諧波進(jìn)行動(dòng)態(tài)治理的新型電力電子裝置。其克服了無源濾波器容易引起振蕩、補(bǔ)償特性單一、易發(fā)生過載等不足,對(duì)諧波電流的補(bǔ)償效果不受系統(tǒng)阻抗影響。能夠治理大小、頻率都變化的諧波,SVG(有源無功補(bǔ)償裝置)可以對(duì)變化的無功進(jìn)行補(bǔ)償,提高系統(tǒng)整體的功率因數(shù);因此APF和SVG在需動(dòng)態(tài)治理諧波和無功的場(chǎng)合得到廣泛應(yīng)用。