中頻爐諧波危害和治理措施

  諧波是指電流中所含有的頻率為基波的整數(shù)倍的電量，般是指對周期性的非正弦電量進行傅里葉數(shù)分解，其余大于基波頻率的電流產(chǎn)生的電量。從廣義上講，由于交流電網(wǎng)有分量為工頻單頻率，因此任何與工頻頻率不同的成分都可以稱之為諧波。今天，宇華小編就帶大家了解下中頻爐諧波的危害和治理措施。

 、中頻爐諧波產(chǎn)生的原因

  諧波產(chǎn)生的原因多種多樣。比較常見的有兩類：
  1、由于非線性負荷而產(chǎn)生諧波，例如可控硅（晶閘管）整流器、開關(guān)電源等，這類負荷產(chǎn)生的諧波頻率均為工頻頻率的整數(shù)倍。例如：三相六脈波整流器所產(chǎn)生的主要是5次和7次諧波，而三相12脈波整流器所產(chǎn)生的主要是11次和13次諧波。
  2、由于逆變負荷而產(chǎn)生諧波，例如中頻爐、變頻器，這類負荷不僅產(chǎn)生整數(shù)次諧波，還產(chǎn)生頻率為逆變頻率2倍的分數(shù)諧波。例如：使用三相六脈波整流器而工作頻率為820Hz的中頻爐則不僅產(chǎn)生5次和7次諧波，還產(chǎn)生頻率為1640Hz的分數(shù)諧波。

 二、中頻爐諧波的危害

  中頻爐在使用時產(chǎn)生大量的諧波，導致電網(wǎng)中的諧波污染非常嚴重。
  1、諧波使電能傳輸和利用的率降低，使電氣設備過熱，產(chǎn)生振動和噪聲，并使其緣老化，使用壽命降低，甚至發(fā)生故障或燒毀。
  2、會降低用電設備的率和使用壽命并增加損耗；直接影響著變壓器的使用容量和使用率；同時還會造成變壓器噪聲增加，大大的縮短變壓器的使用壽命。
  3、影響著供電系統(tǒng)的無功補償設備；當電網(wǎng)之中存在諧波時，投入電容器后其電壓增大，通過電容器的電流增加得更大，使電容器損耗功率增加。如果諧波含量較高就會使電容過電流和過負荷，使電容過熱，緣介質(zhì)加速老化。
  4、高次諧波會產(chǎn)生浪涌電壓或電流，浪涌沖擊是指系統(tǒng)發(fā)生短時過(低)電壓，即時間不超過1毫秒的電壓瞬時脈沖，這種脈沖可以是正性或負性，可以具有連串或振蕩性質(zhì)，導致燒毀電器。
  5、在電網(wǎng)諧波源較多的區(qū)域，甚至都發(fā)生了大量電子表里電容擊穿，變電所電容器燒毀或跳閘。

  6、諧波還會引起繼電器保護和自動裝置誤動作，使電能計量出現(xiàn)混亂。對于電力系統(tǒng)外部，諧波會對通信設備和電子設備產(chǎn)生嚴重干擾，因而，改善中頻爐電力品質(zhì)成為應對的主要著力點。

 三、中頻爐諧波治理辦法

  1、增大電網(wǎng)公共接點（PCC）處的短路容量，降低系統(tǒng)諧波阻抗。
  2、采用交流濾波器和有源濾波器，補償諧波電流。
  3、增加換流裝置的脈波數(shù)，減少諧波電流發(fā)生。
  4、在設計中規(guī)避并聯(lián)電容和系統(tǒng)感抗的諧振問題。
  5、高壓直流輸電線路上串聯(lián)高頻阻塞裝置，阻塞高次諧波的傳播。
  6、合理安排非線性負載在系統(tǒng)中的位置。
  7、選擇有利變壓器接線方式。
  8、設備分組供電，加裝濾波裝置。電力濾波裝置就目前濾波行業(yè)而言主要有三種。
  1）無源濾波器

  LC無源濾波器。就是電容串電抗，無源濾波器由電容器和電抗器串聯(lián)而成，調(diào)諧在某個定的頻率。在某頻率下形成個低阻抗的回路，例如250HZ。就是個五次諧波濾波器這種方法既可以補償諧波，又可以補償無功功率，而且結(jié)構(gòu)簡單，但是，這種方法的主要缺點是其補償性受電網(wǎng)阻抗和運行狀態(tài)影響，容易和系統(tǒng)發(fā)生并聯(lián)諧振，導致諧波放大，使LC濾波器過載甚至損壞；對于變動較大的負荷容易造成欠補或者過補。另外，它只能補償固定頻率的諧波，補償果也差強人意。

  2）有源濾波器
  有源濾波器產(chǎn)生幅值相等，相位相反的諧波電流。保證電源側(cè)電流為正弦波。其基本原理是產(chǎn)生個與負載諧波電流具有幅值相同而相位相反的補償電流，與負載諧波電流相抵消以達到消除諧波的目的。是種積的諧波消除方式，濾波器果較無源濾波器好。
  3）諧波保護器
  諧波保護器相當于個電容串電抗，因為阻抗很低，電流會往這里流動，實際上就是阻抗分流，這樣流入系統(tǒng)的諧波電流就基本上給解決掉了。
  諧波保護器般設于精密設備前，抗浪涌沖擊并吸收2~65次高次諧波對設備進行面保護的諧波治理高產(chǎn)品，諧波治理如：照明控制系統(tǒng)、計算機、電視機、電動機調(diào)速設備、不間斷電源、數(shù)控機床、整流器、精密儀器、電子控制機構(gòu)等等，所有這些非線性用電設備產(chǎn)生的諧波，它可導致配電系統(tǒng)本身或聯(lián)接在該系統(tǒng)上的設備故障。諧波保護器能將諧波消除在發(fā)生源，自動消除對用電設備產(chǎn)生的高次諧波和高頻噪聲、脈沖尖峰、電涌等干擾。通過諧波保護器能夠凈化電源、保護用電設備和功率因數(shù)補償設備、防止保護裝置的誤跳閘，從而保護用電設備安、高地運行。