三次諧波引起零線電流過(guò)大怎么治理

由于現(xiàn)在科技發(fā)展迅速日常生活、工業(yè)生產(chǎn)、智能建筑越來(lái)越離不開計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和電力電子PLC控制技術(shù)，人們?nèi)粘Ｉ�活趨向智能化生活中出現(xiàn)越來(lái)越多的現(xiàn)代化電力電子設(shè)備和裝置，如計(jì)算機(jī)、通訊系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備、各種數(shù)字辦公設(shè)備、復(fù)印機(jī)、微波爐、錄像機(jī)、電視機(jī)及各類充電器等日常辦公生活用電器、各類高壓燈具（碘鎢燈、水銀燈、節(jié)能燈、日光燈等），造成了惡劣的諧波環(huán)境，對(duì)保證電力系統(tǒng)和設(shè)備的安全正常運(yùn)行造成了極大的威脅。

先來(lái)看諧波污染。諧波是指電壓、電流波形發(fā)生畸變，主要因負(fù)荷的非線性造成。近年來(lái)，工業(yè)和居民用電負(fù)荷加大，以及電力電子裝置廣泛使用，導(dǎo)致電網(wǎng)諧波含量不斷上升。諧波污染會(huì)使得電能質(zhì)量下降，甚至影響電力系統(tǒng)的安全性能。

1 什么是傳統(tǒng)的無(wú)源濾波器

近年，隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)與信息時(shí)代的到來(lái)，電子計(jì)算機(jī)、精密醫(yī)療儀器、微處理器以及其它數(shù)字化電子設(shè)備應(yīng)用日益普遍；電子計(jì)算機(jī)、微處理器以及其他電子儀器設(shè)備普遍存在對(duì)供電電源的諧波質(zhì)量要求很高的特點(diǎn)，由于高次諧波的存在，使得這些高靈敏的電子系統(tǒng)中運(yùn)行時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)程序運(yùn)行錯(cuò)誤、數(shù)據(jù)錯(cuò)誤、時(shí)間錯(cuò)誤、死機(jī)、無(wú)故重新啟動(dòng)甚至造成用電設(shè)備永久性損壞，給人們的工作和日常生活造成了巨大損失。一般設(shè)備在“瞬變”發(fā)生頻次20萬(wàn)次／小時(shí)狀態(tài)下工作，電子設(shè)備壽命會(huì)縮短40%，電機(jī)設(shè)備壽命會(huì)縮短30%，照明設(shè)備壽命會(huì)縮短35%~45%據(jù)統(tǒng)計(jì)，電子設(shè)備的故障有75%是由于瞬變和浪涌造成的�；�本上每當(dāng)一個(gè)電感性負(fù)荷被切斷時(shí)，就會(huì)有比正常電壓的峰值高很多倍的用戶側(cè)高次諧波產(chǎn)生。

另一方面，隨著科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)工藝的進(jìn)步，大量使用了精密設(shè)備、智能設(shè)備、自動(dòng)化生產(chǎn)線等。這些設(shè)備或生產(chǎn)線需要要求更高的供電質(zhì)量，否則會(huì)影響生產(chǎn)或使用。因此，電能質(zhì)量必須及時(shí)跟進(jìn)，以確保生產(chǎn)、生活的正常運(yùn)行。

三次諧波引起零線電流過(guò)大怎么治理

此外，弧電流的波形還有一定的非對(duì)稱性。正是由于弧電流是非正弦波，造成電弧加熱設(shè)備對(duì)電網(wǎng)的諧波污染比較大，而且多為18次以下的低次諧波污染。其實(shí)電焊機(jī)在上世紀(jì)四、五十年代已廣泛應(yīng)用。由于當(dāng)時(shí)電弧加熱設(shè)備量少，電焊機(jī)應(yīng)用的同時(shí)率就更小了，對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的影響比較小，但發(fā)現(xiàn)在燒電焊時(shí)，局部低壓電網(wǎng)的電壓和電流變化很大，有較大的諧波影響。

SVC利用可控硅控制電抗器的等效基波阻抗，不僅受到系統(tǒng)諧波影響大，而且自身會(huì)產(chǎn)生大量的諧波，必須配套采用濾波器組，濾除SVC自身產(chǎn)生的諧波含量;SVG采用三電平單相橋技術(shù)，單相可輸出5電平電壓波形，采用載波移相的脈沖調(diào)制方法，不僅受系統(tǒng)諧波影響小，還可以抑制系統(tǒng)的諧波。與SVC相比，SVG采用多重化、多電平或脈寬調(diào)節(jié)技術(shù)等措施后，大大減少了補(bǔ)償電流中的諧波含量。

有源濾波器(Active Power Filter，簡(jiǎn)稱APF)是一種用于動(dòng)態(tài)抑制諧波、補(bǔ)償無(wú)功的新型電力電子裝置，它能夠?qū)Υ笮『皖l率都變化的諧波以及變化的無(wú)功進(jìn)行補(bǔ)償。之所以稱為有源，顧名思義該裝置需要提供電源(用以補(bǔ)償主電路的諧波)，其應(yīng)用可克服LC無(wú)源濾波器等傳統(tǒng)的諧波抑制和無(wú)功補(bǔ)償方法的缺點(diǎn)(傳統(tǒng)的只能固定補(bǔ)償)，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)跟蹤補(bǔ)償，而且可以既補(bǔ)諧波又補(bǔ)無(wú)功。

交流整流直流用電設(shè)備的諧波產(chǎn)生的原因是由于整流設(shè)備有一個(gè)閥電壓，在小于閥電壓時(shí)，電流為零。這類用電設(shè)備為了提供平穩(wěn)的直流電源，在整流設(shè)備中加入了儲(chǔ)能元件（濾波電容和濾波電感），從而使閥電壓提高，加激了諧波的產(chǎn)生量。為了控制直流用電設(shè)備的電壓和電流，在整流設(shè)備中應(yīng)用了可控硅，這使得該類設(shè)備的諧波污染更嚴(yán)重，而且諧波的次數(shù)比較低。