有源濾波技術在煙草供電系統(tǒng)中的應用
1、概述
隨著煙草行業(yè)的飛速發(fā)展，設備技術改造接踵而來，業(yè)內已開始把節(jié)能減排作為重點工作全面啟動并實施。某煙廠在新完成的技術改造項目中，控制設備采用了大量的變頻器設備。變頻器通過調節(jié)電機電壓幅值、頻率，有效的降低了電機功耗，從而減少了電能損耗。但與此同時，由于變頻器中要進行大功率二極管整流、大功率IGBT逆變，在輸入輸出回路會產生電流高次諧波，進而干擾供電系統(tǒng)、負載及其它鄰近電器設備。
2、變頻器諧波產生的原因
變頻器在具備方便、高效和巨大利益的同時，也對電網注入了大量的諧波和無功功率，使電能質量不斷的惡化。隨著以計算機為代表的大量敏感設備的普及應用，人們對公用電網的供電質量要求越來越高。由于變頻器大量使用了晶扎管等非線性電力電子元件， 且無論采用哪種整流方式， 變頻器從電網中吸取能量的方式均不是連續(xù)的正弦波， 而是以脈動的斷續(xù)方式向電網索取電流，這種脈動電流和電網的沿路阻抗共同形成脈動電壓降疊加在電網的電壓上，使電壓發(fā)生畸變，經傅里葉分析可知，這種非同期正弦波電流是由于頻率相同的基波和頻率大于基波頻率的諧波組成。
3、諧波的危害
某煙廠在使用變頻器的同時也產生了諧波電壓和諧波電流，對配電系統(tǒng)造成極大的污染，不僅惡化了電網電能質量，并對各種用電設備也造成了一定的危害：
（1）使電力元件附加損耗加大，易引發(fā)火災。
諧波使公用電網中的元件產生附加的損耗，降低了發(fā)電、輸電及用電設備的效率。大量三次諧波流過中線會使線路過熱，甚至引起火災。
（2）影響電氣設備的正常運行。
諧波會影響電氣設備的正常工作，使電機產生機械振動和噪聲等，使變壓器局部嚴重過熱，使電容器、電纜等設備過熱、絕緣老化、壽命縮短，以致損壞。
?。?）引起電網諧振。
這種諧振可能使諧波電流放大幾倍甚至數十倍，會對系統(tǒng)，特別是對電容器和與之串聯的電抗器形成很大的威脅，經常使電容器和電抗器燒毀。
?。?）使繼電保護誤動作，電氣測量誤差過大。
諧波會導致繼電保護，特別是微機綜合保護器與自動裝置誤動作，造成不必要的供電中斷和生產損失；諧波還會使電氣測量儀表計量不準確，產生計量誤差，給用電管理部門或電力用戶帶來經濟損失。
?。?）使工控系統(tǒng)崩潰。
臨近的諧波源或較高次諧波會對通信及信息處理設備產生干擾，輕則產生噪聲，降低通信質量，計算機無法正常工作；重則導致信息丟失，使工控系統(tǒng)崩潰。
隨著煙草行業(yè)的飛速發(fā)展，設備技術改造接踵而來，業(yè)內已開始把節(jié)能減排作為重點工作全面啟動并實施。某煙廠在新完成的技術改造項目中，控制設備采用了大量的變頻器設備。變頻器通過調節(jié)電機電壓幅值、頻率，有效的降低了電機功耗，從而減少了電能損耗。但與此同時，由于變頻器中要進行大功率二極管整流、大功率IGBT逆變，在輸入輸出回路會產生電流高次諧波，進而干擾供電系統(tǒng)、負載及其它鄰近電器設備。
2、變頻器諧波產生的原因
變頻器在具備方便、高效和巨大利益的同時，也對電網注入了大量的諧波和無功功率，使電能質量不斷的惡化。隨著以計算機為代表的大量敏感設備的普及應用，人們對公用電網的供電質量要求越來越高。由于變頻器大量使用了晶扎管等非線性電力電子元件， 且無論采用哪種整流方式， 變頻器從電網中吸取能量的方式均不是連續(xù)的正弦波， 而是以脈動的斷續(xù)方式向電網索取電流，這種脈動電流和電網的沿路阻抗共同形成脈動電壓降疊加在電網的電壓上，使電壓發(fā)生畸變，經傅里葉分析可知，這種非同期正弦波電流是由于頻率相同的基波和頻率大于基波頻率的諧波組成。
3、諧波的危害
某煙廠在使用變頻器的同時也產生了諧波電壓和諧波電流，對配電系統(tǒng)造成極大的污染，不僅惡化了電網電能質量，并對各種用電設備也造成了一定的危害：
（1）使電力元件附加損耗加大，易引發(fā)火災。
諧波使公用電網中的元件產生附加的損耗，降低了發(fā)電、輸電及用電設備的效率。大量三次諧波流過中線會使線路過熱，甚至引起火災。
（2）影響電氣設備的正常運行。
諧波會影響電氣設備的正常工作，使電機產生機械振動和噪聲等，使變壓器局部嚴重過熱，使電容器、電纜等設備過熱、絕緣老化、壽命縮短，以致損壞。
?。?）引起電網諧振。
這種諧振可能使諧波電流放大幾倍甚至數十倍，會對系統(tǒng)，特別是對電容器和與之串聯的電抗器形成很大的威脅，經常使電容器和電抗器燒毀。
?。?）使繼電保護誤動作，電氣測量誤差過大。
諧波會導致繼電保護，特別是微機綜合保護器與自動裝置誤動作，造成不必要的供電中斷和生產損失；諧波還會使電氣測量儀表計量不準確，產生計量誤差，給用電管理部門或電力用戶帶來經濟損失。
?。?）使工控系統(tǒng)崩潰。
臨近的諧波源或較高次諧波會對通信及信息處理設備產生干擾，輕則產生噪聲，降低通信質量，計算機無法正常工作；重則導致信息丟失，使工控系統(tǒng)崩潰。
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