整流设备谐波产生原因和治理

时间：2022-06-23

作者：江苏安科瑞电器制造有限公司

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。

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。

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。

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。

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
线路保护器装置异常的原因分析有哪些
原因分析：①电流互感器断线；②电压互感器断线：⑧CPU检测到电流、电压采样异常：④内部通信出错：⑤装置长期启动；⑥保护装置插件或部分功能异常：⑦通道异常。造成后果：①保护装置部分功能不可用：②装置可靠性降低，但尚不至于完全失去保护功能。处置原则：(1)立即通知运维单位，汇报调度，重点核实有无误动、拒动风险，是否需要退出该套保护，必要时可向保护专业咨询。(2)应根据现场运维人员报告情况和保护专业意见
浅谈智能马达保护器在海洋石油平台应用
详解了智能化电机保护器的选择和应用方案设计中务必注意的一些问题在拼装和选用的阶段中，在海底企业品牌推广运用的电动机保护器电子产品越来越一体化智能化控制的想法，此外，从投资项目和运用维修保养方面，有很多事项务必注意技术指标分析是结合新项目社会实践活动开展的。一、导言在海上石油综合服务平台，生产过程务必大批的运动产品以及电器设备控制技术系统系统软件的不断发展和持续改进的自动控制系统，尤其是自动化控制
《德阳市餐饮服务业油烟污染防治管理办法（征求意见稿）》之油烟监管
前言近年来随着经济及城镇化的快速发展，餐饮业也得到了蓬勃发展。随之而来的是餐饮油烟污染物的无组织排放情况越来越多，使得油烟扰民的问题时有发生。餐饮油烟是油烟颗粒物和 VOCs 混合物，其排放对 PM2.5 和臭氧污染均有贡献，加强对餐饮油烟污染的治理已刻不容缓。关键词：城市管理餐饮油烟监管污染防止1、关于《征求意见稿》的探讨为进一步解决好德阳老旧小区餐饮油烟扰民问题，德阳市城市管理行政执法局结
电能管理系统的作用
频率质量管理频率本身为低压配电系统所采集的基本监控电量之一，可以实时监控频率的变化情况，并将其数据存储在历史数据库中，形成相应的历史曲线及实时曲线。可以使用低压配电系统的越限报警功能，对其上线限值进行设定，当其发生越线时发出声光报警信号，同时将报警信息存入历史数据库，便于故障的查询分析。电压质量管理提高电压质量的措施主要是采取在就地无功功率补偿，主要设备为无功补偿控制器和有载调压变压器，用低压配电