1.谐波的基本定义及基础知识
★ 谐波：（harmonic） 对周期性交流信号量进行傅立叶级数分解，得到频率为基波频率大于1的整数倍的分量。我国供电系统频率为50Hz，所以5次谐波的频率为250 Hz。7次谐波的频率为350 Hz。11次谐波的频率为550 Hz，13次谐波的频率为650 Hz。
★ 公共连接点：（PCC）用户接入电 的连接处。
★ 总谐波畸变率：（THD）周期性交流量的谐波含量的方均根值与基波分量的方均根值之比（用百分数表示）。电压总谐波畸变率以THDU表示，电流总谐波畸变率以THDI表示。
★ 谐波源（harmonic source）：向公用电 注入谐波电流或在公用电 中产生谐波电压的电气设备。
★ 感性无功：电动机，变压器在能量转换过程中建立交变磁场，在一个周期内吸收的功率和释放的功率相等，这种功率叫感性无功功率。
★ 容性无功电容器在交流电 中接通时在一个周期内，上半周期的充电功率和下半周期的放电功率相等，不消耗能量，这种充放电功率叫容性无功功率。
★ 功率因数：有功功率与视在功率的比值称为功率数。
★ 功率因数调整电费：实行两部分电价制度的用电企业，供电部门根据用户平均功率因数而加收或减免的电费，称为功率因数调整电费
2.中频炉谐波的危害
中频感应加热装置的核心是电源系统，其“交-直-交”变换，中频炉逆变出固定频率（静止变频方式）或可调节频率的中频输出。可控硅（晶闸管）整流，可调节直流输出电压，但其电压、电流的相位特性使电源装置的功率因数降低。逆变以可控硅进行换流，可控硅导通和关断形成大量高次谐波（5、7、11、13次谐波，6n±1），整流调节时，整流可控硅的非过零点导通，也是谐波产生的根源。因此，中频炉系统谐波治理是非常重要的。
谐波电流的危害主要有以下几个方面：
1）谐波电流会引起公用电 中局部产生并联谐振和串连谐振，造成严重事故及不良后果。
2）谐波电流的趋肤效应使导线等效截面变小，增加线路损耗。
3）谐波电流在供电变压器中，产生附加高频涡流铁损，使变压器过热，降低了变压器的输出容量，使变压器噪声增大，严重影响变压器寿命。
4）谐波电流使普通电容补偿设备产生谐波放大，造成电容器及电容器回路过热，绝缘老化，寿命缩短，甚至损坏。
5）谐波电流对临近的通讯设备产生干扰。
6）谐波电流使供电电压产生畸变，影响电 上其它各种电器设备不能正常工作，导致自动控制装置误动作，仪表计量不准确。
由于谐波畸变严重以及变压器长时间超负荷运行，变压器损耗较大；谐波致使电容补偿屏不能正常工作，功率因数较低；同时谐波功率和畸变功率都将造成较大的功率浪费。
3.治理谐波及补偿无功功率的重要性
采用专门的滤波装置能够有效的滤除高次谐波，同时向电 提供容性无功功率，其重要性主要表现在以下方面：
★ 滤除高次谐波能够定化用电环境，降低视在功率，减少谐波电流在用电设备和输配电设备中的发热，直接节省有功功率；消除由于谐波产生的震动，延长电器的使用寿命；有效的消除对敏感元件的影响。
★ 由于滤波回路是由电抗器和电容器串联形成的，所以在滤波的过程中能向电 注入容性无功，提高了功率因数，这样就能避免供电部门高额的功率因数调整电费，由于无功电流的抵消，也相当于提高了配电设备的容量，减少了线损。无功功率补偿还能提升末端的电 电压，对优化用电环境有很重要的意义。
在设计滤波器时，首先应满足各种负载水平下对谐波限制的技术要求，然后在次前提下，使滤波器在经济上最为合理。除以上经济分析外，设计滤波器还应注意以下两点：
1）单调滤波器的谐振频率会因电容，电感参数的偏差或变化而改变，电 频率会有一定的波动，这将导致滤波器失谐。设计时应保证在正常是谐的情况下滤波装置仍能满足各项要求。
2）电 阻抗变化对滤波装置尤其是其中的单调谐滤波器的滤波效果有较大影响，而更为严重的是，电 阻抗与滤波装置有发生并联谐振的可能，设计时应充分予以考虑。
4.谐波的治理
FC型无源滤波器是针对不同负载情况（一般为负载电流波动不大）而专门设计的，根据所测量的谐波数据计算确定电容及电抗器的参数，滤波器中的滤波回路由滤波电容器和滤波电抗器组成LC回路，采用接触器、电子开关等进行投切，控制器可按谐波电流和功率因数进行控制。
FC型无源滤波器除用于滤除谐波外 ，还可向系统提供容性无功功率，用于提高功率因数。
QQ:623013648 微信号：623013648
声明：本站部分文章内容及图片转载于互联 、内容不代表本站观点，如有内容涉及侵权，请您立即联系本站处理，非常感谢！