电流谐波的谐什么意思
在电力系统中,存在着一类特殊的设备,它们因其非线性特性而被称作谐波源。这些设备会在电力系统中产生谐波,扰乱电力系统的正常运行。当前,电力系统的谐波源主要可以归纳为五大类别:
第一类是软启动器,如可控硅电机启动器;
第二类包括开关电源、UPS、逆变元件以及电池充电器等设备;
第三类是变频控制的电机,如起重机、电梯、泵等在制造过程中的控制设备;
第四类则是电子数据图像设备,如电视等无线电发射设备以及可控灯光设备;
最后一类是整流器、荧光灯等。即便给予这些设备理想的正弦波电压,它们仍会因自身的工作特点而呈现出非正弦的电流特性,即存在谐波电流。
在电力系统中,频率为50Hz的正弦波被定义为基波,其对应的频率则被称为基波频率。而谐波则是周期电气量中的正弦波分量,其频率通常是基波频率的整数倍。
如何有效消除这些谐波呢?
要消除谐波,通常的方法是采用滤波技术。目前,主要的滤波模式有两种:
第一种是有源滤波器滤波。这种滤波器自身虽为谐波源,但依赖高速检测装置,能在检测到系统谐波的产生一个与系统谐波幅度相等、相位相反的谐波,从而有效地抵消系统内的谐波。
有源滤波的优点在于其反应迅速,能够滤除高达95%以上的谐波,且在补偿无功方面表现得十分细致。其缺点是价格较高,容量相对较小。由于当前国际上大容量硅阀技术尚不成熟,因此常见的有源滤波器容量通常不超过600kvar,且运行可靠性略逊于无源滤波。
第二种是无源滤波器滤波。无源滤波器利用电感和电容的匹配,对特定次谐波呈现并联低阻状态,为谐波电流提供一个低阻抗路径。这样,谐波电流通过LC回路被短路,从而不会流入系统,达到减少谐波的目的。
无源滤波器的优点在于其成本低廉、运行稳定、技术相对成熟且容量较大。其谐波滤除率通常只有80%。在需要大容量且补偿要求细致的场合,通常会采用有源与无源混合型滤波器,即无源滤波器用于大容量滤波,而有源滤波器则用于微调滤波。