整流设备谐波产生原因和治理

时间：2022-06-07

作者：江苏安科瑞电器制造有限公司

01 简述

各种电子设备和电子计算机，都需要由稳定的直流电源供电。通常都是将工业用的交流电经变换来获得所需的直流电。传统的把交流电变换成稳定的直流电的方式主要分为变压、整流、滤波、稳压等四个过程。

02 单相整流设备谐波分析

常见的单相整流负载主要有，以电视机为代表的家用电器，特别是变频空调、电磁炉等；节能灯、调光灯等照明设备；大尺寸的LED屏幕（采用很多开关电源并联供电）

1、单项可控整流电路原理图。

2、单项可控整流电路输入电压和输出电压波形

3、单项可控整流输入电流波形（发生畸变）

4、输入电流波形FFT分析，主要为150HZ(3次谐波)，3N次谐波。

谐波电流在流过变压器时，会造成变压器的损耗增加，从而导致变压器的温度过高。其中，三次谐波电流造成变压器过热的情况很严重。三次谐波还会引起跳闸、零线过热等诸多问题。

03 6脉整流设备谐波分析

单向整流电路应用在负载功率需求较小的场合，一般不**过1KW。而在机电产品中，有很多设备需要较大功率的直流供电电压，这就要采用三相整流电路。比如工业变频器、电弧焊机、车床、起重机等。其输出功率在几千瓦~几百千瓦，由于功率较大，一般采用三相6脉整流电路来提供大功率直流电压输出。

1、6脉可控整流电路原理图。

2、6脉可控整流电路输入电压和输出电压波形

3、6脉可控整流输入电流波形（发生畸变）

4、输入电流波形FFT分析，主要为250HZ(5次谐波)、350HZ(7次谐波)、6N±1等其它高次谐波。

04 12脉整流设备谐波分析

12 脉波整流器由一个整流变压器和两个三相桥式电路构成,整流变压器为三绕组变压器,两个三相桥式电路对称,并分别与整流变压器的两个低压绕组连接。12 脉波整流器通过两个 6 脉波三相桥式电路的组合,可以实现 12 脉动的效果。

1、12脉整流电路原理图。

2、12脉可控整流电路输入电压和输出电压波形

3、12脉可控整流输入电流波形（发生畸变）

4、输入电流波形FFT分析，主要为550HZ(11次谐波)、650HZ(13次谐波)、12N±1等其它高次谐波。

12脉波整流电路应用于风力发电、自耦变压器、航空飞机电源整流等领域、轨道牵引设备。APF和SVG 对 12 脉波整流器的电能质量治理,主要是对 12 脉波整流器进行无功补偿和谐波治理。其无功补偿比较容易实现,而谐波治理比较复杂。

05 24脉整流设备谐波分析

24 脉波整流机组整流以大幅度减少系统中的低次谐波含量。其主要由 2 台相同容量的 12 脉波轴向双分裂式牵引移相整流变压器和 4 组由三相全波整流桥构成的整流器两部分共同组成。具有谐波分量低、电压脉波小,滤波设备所需资金投入少等优点。整流机组中的 2 台整流变压器阀侧均有 2 套低压绕组,分别采用 Y 型和△型接线,使得 2 套绕组的线电压形成 30°的相位角。网侧绕组采用 2 种不同的延边三角形接线方式进行移相，左延△接法实现移相+7.5°,右延△接法实现移相-7.5°。通过移相处理,得到 4 套阀侧绕组的线电压互差 15°的相位角。它们各自经过由三相全波整流桥构成的整流器整流,在 4 组整流器的直流侧并联运行,组成 2x12 脉波整流系统。

24 脉波整流系统低次谐波含量较低，通常使用在高铁、地铁等牵引系统。

结束语

整流装置产生的谐波占所有谐波的近 25-33%,对电网的危害较大,谐波造成配电线缆、变压器发热,降低通话质量,空气开关误动作,发电机喘振等不良后果;谐波按电流相序分为+序(3k+1 次,k 为0和正整数)、-序(3k+2次,k 为0 和正整数).0序(3k 次,k 为正整数),+序电流使损耗加重,-序电流使电机反转、发热,0 序电流使中线电流异常增加。大量的谐波电流注入电网，造成电压波形畸变，供电质量下降，严重危害供发电设备和用电设备。

APF（有源滤波器）是用于对谐波进行动态治理的新型电力电子装置。其克服了无源滤波器容易引起振荡、补偿特性单一、易发生过载等不足,对谐波电流的补偿效果不受系统阻抗影响。能够治理大小、频率都变化的谐波,SVG(有源无功补偿装置)可以对变化的无功进行补偿,提高系统整体的功率因数;因此APF和SVG在需动态治理谐波和无功的场合得到广泛应用。

安科瑞电气电能质量治理案例

SVG(静止无功补偿)治理案例

无功补偿+APF(有源滤波)治理案例

词条
词条说明
如何查看电表
如您使用的是智能电表，建议您可以通过电表上的液晶屏幕查看当前的电表读数。屏幕上的一串数字会直接显示电表读数的整数和小数，电表的型号不一样，液晶屏显示的数据可能存在差异；您可以按屏幕旁边的轮显按钮切换显示界面，查看液晶屏上显示为“当前总电量”或“当前正向有功总”字样的数据，即为当前电表的累计用电量。如您使用的是机械电表，可通过电表表盘上的一排窗口中的数字了解电表记录的累计用电量；一般情况下，红色窗表
无线测温系统的介绍
系统概述无线温度精确测量系统采用行业优秀的无线温度测量传感器、电子光学信息技术、无线通信技术、电磁兼容测试方案设计专业、**功能损耗低方案设计专业等，可应用于电缆终端在线温度精确测量，可扩展到电厂、变压器、高压隔离开关、变压器、电力安装工程电力电容器等电气设备的在线温度检查。本系统可24小时24小时、无忽视地无线温度精确测量温度，并进行太热报警
AcrelCloud-6000安全用电云平台在某商业广场的应用
摘要：大型商业综合体将购物、娱乐、餐饮等功能集于一身，是大多数人选择消费的敌方。但因其建筑体量庞大、建筑结构复杂、人流密集、经营主体多，管理层级复杂等特点，使大型商业综合体成为用电安全监管的难点。针对商业广场用电设备种类多、用电负荷大、电气线路复杂的情况，安全用电云平台通过物联网技术对电气引发火灾的主要因素（导线温度、电流、电压和漏电流）进行不间断的数据跟踪与统计分析，实时发现电气线路和用电设备存
浪涌保护器如何选型？
浪涌保护器是限定瞬态过压的保护设备，是内部防雷设施的关键构成部分，依照主要用途的不一样关键分成电源浪涌保护器、数据信号浪涌保护器和天馈浪涌保护器三种。今日大家来研究一下，浪涌保护器到底怎样型号选择，才可以兼容？一、电源浪涌保护器的型号选择1.进到房屋建筑的沟通交流配电线路，在线路的总配电柜等LPZ0A或LPZ0B与LPZ1区交汇处，应设定I类实验的浪涌保护器或II类实验的浪涌保护器做为**级保护；