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諧波治理如何采取有效的技術措施

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諧波治理如何采取有效的技術措施

發布日期:2018-08-17 作者: 點擊:

諧波治理采取有效的技術措施

目前解決電力電子設備諧波污染的主要技術途徑有兩條:

主動型諧波治理方案即對電力電子裝置本身進行改進,使其不産生諧波,或根據需要對其功率因數進行控制;

被動型諧波治理方案即諧波負載本身不加改變,而是在電力系統或諧波負載的交流側加裝無源濾波器(PF)、有源濾波器(APF)或者混合濾波器(HAPF)等裝置,通過外加設備對電網實施諧波補償

主要是從變流裝置本身出發,通過變流裝置的結構設計和增加輔助控制策略來減少或消除諧波,目前采用的技術主要有下幾個方面。

脈寬調制技術脈寬調制技術的基本思想是控制PWM輸出波形的各個轉換時刻,保證四分之波形的對稱性。根據輸出波形的傅立葉數展開式,使需要消除的諧波幅值為零、基波幅值為給定量,達到消除指定諧波和控制基波幅值的目的,目前采用的PWM技術有優脈寬調制、改進正弦脈寬調制、Δ調制、跟蹤型PWM調制和自适應PWM控制等。

諧波治理

多電平變流技術針對各種電力電子變流器(對于電壓型的變流器必須用聯接電感與交流電源相連),采用移相多重法、順序控制和非對稱控制多重化等方法,将方波電流或電壓疊加,使得變流器在網側産生的電流或電壓為接近正弦的階梯波,且與電源電壓保持定的相位關系。

功率因數預調整器在電力電子裝置中加入高功率因數預調整器,在預調整器的直流側通過DC/DC變換控制入端電流,保證電力電子裝置從電網中獲取的電流為正弦電流并與電網電壓同相。此方法控制簡單,可同時消除高次諧波和補償無功電流,使電力電子裝置輸入端的功率因數接近1。

主動型諧波抑制方案的主要問題在于成本高、效率低。同時,電力電子系統中很高的開關頻率使PWM載波信号産生高次諧波,還會導緻高電平的傳導和輻射幹擾。因此在設計主動型諧波抑制方案時,必須用EMI濾波器将高次諧波信号從系統中濾除,防止它們作為傳導幹擾進入電網;還要利用屏蔽防止它們作為輻射幹擾進入自由空間,對空間産生電磁污染。所以對于較大功率的電力電子裝置,般除了采用主動型諧波抑制方法以外,還要輔以無源或有源濾波器加以抑制高次諧波。

電抗器在系統中使用量越來越多,也使其在運行中常出現些類似故障,筆者基于多年的運行經驗,向大家介紹幾種常見故障及處理方法。

沿面放電

電抗器在戶外大氣條件下運行段時間後,其表面會有污物沉積,在大霧或雨天,表面污層受潮,導緻表面洩漏電流增大,産生熱量。由于水分蒸發速度快慢不,表面局部出現幹區,引起局部表面電阻改變,電流在該中斷處形成局部電弧。随着時間延長,電弧将發生合并,形成沿面樹枝狀放電。而匝間短路是樹枝狀放電的進步發展,即短路線匝中電流劇增,溫度升高使線匝絕緣損壞。

為了确保戶外電抗器不發生樹枝狀放電和匝間短路故障,塗刷憎水性塗料可大幅度抑制表面放電;端部預埋環形均流電極,可克服下端表面洩漏電流集中現象;頂戴防雨帽和外加防雨層,可在定程度上抑制表面洩漏電流。此外,在污穢較嚴重地區,應增加清理電抗器表面和絕緣子表面頻次。

局部溫度過高

電抗器在運行時溫度過高,加速聚酯薄膜老化,當引入線或橫面環氧開裂處雨水滲入後加速老化,會喪失機械強度,造成匝間短路引起着火燃燒。


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關鍵詞:諧波治理

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