高次谐波频率可能和杂散的电网电感及功率因数补偿(PFC)设备组合的谐波频率形成并联谐振回路,谐振电路引起的谐波放大使电压和电流波形畸变更为严重,从而导致设备过早 出现故障。谐波保护器消除了谐波污染,确保了功率因数补偿设备的使用寿命
串联电抗器的电抗值与电容器的容抗值之比就是该组电容装置的电抗率。其公式为:电抗率=XL/XC
这些用电设备都是非线性用电设备,但它们产生的谐波各不相同,具体举例分析如下:
无源滤波器由LC等被动元件组成,将其设计为某频率下极低阻抗,对相应频率谐波电流进行分流,其行为模式为提供被动式谐波电流旁路通道;而有源滤波器由电力电子元件和DSP等构成的电能变换设备,检测负载谐波电流并主动提供对应的补偿电流,补偿后的源电流几乎为纯正弦波,其行为模式为主动式电流源输出。
此外,弧电流的波形还有一定的非对称性。正是由于弧电流是非正弦波,造成电弧加热设备对电网的谐波污染比较大,而且多为18次以下的低次谐波污染。其实电焊机在上世纪四、五十年代已广泛应用。由于当时电弧加热设备量少,电焊机应用的同时率就更小了,对整个电网的影响比较小,但发现在烧电焊时,局部低压电网的电压和电流变化很大,有较大的谐波影响。
常规有源滤波最高处理谐波2-65次无法消除高次谐波危害;ZRsineH谐波保护器正是针对用户侧高次谐波(2kHz-2OMHz)的污染,为用电设备提供谐波保护,改善越来越恶劣的电能质量的设备,谐波保护器采用了超微晶合金材料与创新科技的特别电路,对用电设备产生的随即用户侧高次谐波和高频噪声、尖峰脉冲等干扰具有抑制和吸收作用;随时跟踪电源波形,瞬时滤除电源中的尖峰、用户侧谐波、杂波,矫正因谐波影响而产生畸变的电源波形;对噪声进行消化,改善电源波形,使电网电源波形变得光滑清洁,即提高了电网质量,又保证了仪器设备的正常运行。
开关电源设备应用很广,它的工作原理是先把交流整流成直流,通过开关管控制变压器初级电流的开通和关闭,从而在变压器二次侧感应出电流,供给用电设备。此外,开关电源的频率比较高一般在40kHz左右,不仅在整流时产生谐波,而且在开关管开闭时,反射40kHz左右的波至电源。这类用电设备同样是单台容量不大,但它是应用面最广、量最大的非线性用电设备,它还有一定量的三次谐波,造成配变的中心线电流居高不下,而且三次谐波还会通过配变污染到10kV电网。
这些用电设备都是非线性用电设备,但它们产生的谐波各不相同,具体举例分析如下: