諧波濾波裝置概述

諧波
1、在電力電網(wǎng)中，存在大量非線性負(fù)載，引起電網(wǎng)電流波形不再是正弦波。這一非正弦波可用傅里葉級數(shù)分解可得到工頻基波電流和諧波電流。諧波電流在電網(wǎng)阻抗上產(chǎn)生同頻率的諧波電壓、并疊加在基波正弦電壓上，使電網(wǎng)電壓發(fā)生畸變。畸變的電網(wǎng)電壓施加在所有的電氣設(shè)備端，會對這些設(shè)備的正常工作產(chǎn)生危害。因為電氣設(shè)備均按正弦電壓設(shè)計制造。當(dāng)電壓畸變時，電氣設(shè)備將會發(fā)熱或力矩不穩(wěn)，甚至損壞。諧波的干擾成了當(dāng)前電力系統(tǒng)中影響電能質(zhì)量的一大“公害”，所以電力部門要求用戶對接入電網(wǎng)設(shè)備產(chǎn)生的諧波采取一定措施，進(jìn)行抑制。
2、為了保證電氣設(shè)備的正常工作，抑制諧波干擾，我國于1993年制定了《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》國家標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了電網(wǎng)諧波的允許值。

諧波源
1、具有鐵磁飽和特性的鐵芯設(shè)備，如變壓器；
2、具有強烈非線性并能產(chǎn)生電弧現(xiàn)象的設(shè)備，如氣體放電燈、交流弧焊機和煉鋼電弧爐等；
3、以電力電子元件為基礎(chǔ)的電源設(shè)備如各種電力變流設(shè)備(整流器、逆變器和變頻器)，相控調(diào)速與調(diào)壓裝置，大容量電力晶閘可控開關(guān)設(shè)備等。

諧波引起的諧振
1、在工頻頻率下，電容器的容抗比系統(tǒng)的感抗大得多．不會產(chǎn)生諧振。但對諧波頻率而言，系統(tǒng)感抗大大增加而容抗大大減小，就可能產(chǎn)生并聯(lián)諧振或串聯(lián)諧振。這種諧振會使諧波電流放大幾倍甚至數(shù)十倍，會對系統(tǒng)和電容器產(chǎn)生很大的威脅。
2、并聯(lián)諧振的結(jié)果使諧波電流放大，造成電容器過流而故障；
3、串聯(lián)諧振的結(jié)果使電容器產(chǎn)生過電壓而故障。

諧波治理方法
1、對于有諧波源的電網(wǎng)，通常將無功補償與諧波治理結(jié)合起來，即在電容器回路中串聯(lián)電抗器，形成失諧濾波回路(非調(diào)諧的)或純?yōu)V波回路(調(diào)諧的)。
2、失諧濾波回路主要用于防止電容器諧波過負(fù)荷，濾波作用不大，通常安裝在諧波電流較小的電網(wǎng)中。
3、當(dāng)諧波電流超過規(guī)定允許值，或者雖然諧波電流不超限，但對電網(wǎng)產(chǎn)生干擾時，應(yīng)設(shè)置調(diào)諧濾波回路。濾波回路具有吸收諧波電流和補償基波無功功率的作用。

諧波對電力系統(tǒng)元件的影響
1、使公用電網(wǎng)中的元件產(chǎn)生了附加的諧波損耗，降低了發(fā)電、輸電設(shè)備的使用效率，大量的三次諧波電流流過變壓器中性線時，會使線路過熱甚至發(fā)生火災(zāi)。
2、影響各種電氣設(shè)備的正常工作。諧波使電氣設(shè)備過熱產(chǎn)生振動和噪聲，并使絕緣老化，使用壽命縮短，甚至發(fā)生故障或燒毀。
3、諧波還會引起電力系統(tǒng)并聯(lián)諧振或串聯(lián)諧振使諧波含量放大，造成電容等設(shè)備損壞。
4、諧波引起繼電保護(hù)和自動裝置誤動作，使電能計量出現(xiàn)混亂現(xiàn)象。
5、諧波對通訊設(shè)備和電子設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重干擾，影響企業(yè)精密儀器，特別是外國進(jìn)口設(shè)備的使用.