電流諧波的基本知識

1、電流諧波的基本知識首先我們來講講什么是諧波？我們知道接在電網(wǎng)的負(fù)載可以分為線性負(fù)載和非線性負(fù)載，如下圖1:客性毎碗流7XX阻性罰敦電流電壓/*/* * 卞感性說菸電流圖1虛線代表電壓波形，我們的市電波形正常為幅值220V,頻率50HZ 的正弦交流電，當(dāng)負(fù)載電流的波形也是 50HZ的正弦波形時，我們稱 此類負(fù)載為線性負(fù)載，當(dāng)電流波形相位與電壓一致時，我們稱為阻性 負(fù)載，如圖1的黃色線，如常見的白幟燈、電路、電熱水器。當(dāng)電流 相位超前于電壓時，我們稱此類負(fù)載為容性負(fù)載，如圖1中的黑色線， 純?nèi)菪载?fù)載比較少，如一般配電室常用的無功補償柜就是純?nèi)菪载?fù) 載。當(dāng)負(fù)載電流相位滯后于電壓波形時，此類負(fù)載稱為感

2、性負(fù)載，如 圖1的藍(lán)色線，常見感性負(fù)載如電動機、變壓器、電感式鎮(zhèn)流器日光 燈。以上線性負(fù)載的特點是不管其電流相位超前或滯后于電壓波形， 其電流波形一直為正弦波，沒有失真，這是線性負(fù)載的關(guān)鍵。非線性負(fù)載是指其電流波形呈現(xiàn)為非 50HZ正弦波，或者理解為 相對50HZ正弦波有較大失真，比如目前常見的負(fù)載：電腦、彩電、 電磁爐，工業(yè)上的工頻UPS變頻器、電鍍等，其負(fù)載電流波形都不 是50HZ正弦波，如圖2就是最為常見的單相電源中的電腦、彩電等 的電流波形：可以看出其電流波形相對電壓的正弦波形相差很大，圖3是般三相電源常見的變頻器輸入電流波形：ei9.0u r BgH& ZOOMIIST圖3圖3也可以

3、看出，其電流波形相對電壓波形失真很大。 這種非正 弦波形的負(fù)載，我們就稱之為非線性負(fù)載，其電流波形因為不是50HZ 正弦波，在電工學(xué)上可以分解為很多不同頻率的正弦波組成，如3次諧波就是150HZ 5次諧波就是250HZ等,那么這些諧波有什么危害 呢？在日常生活中，有時一開大功率的電磁爐，彩電屏幕上就會出 現(xiàn)很多干擾條紋，這就是諧波的在做怪，因為電磁爐是非線性負(fù)載。 我們電網(wǎng)中的設(shè)備都是按照50HZ來設(shè)計的，如電動機、變壓器等， 一般諧波過大，則其線圈中要流過150HZ 250HZ等頻率高出50HZ很 多的電流，必然導(dǎo)致電動機、變壓器要異常發(fā)熱。電網(wǎng)中其他設(shè)備按照50HZ供電設(shè)計，一旦同一電網(wǎng)中

4、存在有諧 波很大的負(fù)載，就會對其他的用電設(shè)備造成很大的干擾， 因為他們的 濾波一般都是按照50HZ來設(shè)計，諧波中的高頻成分往往使得其他設(shè) 備不能正常工作。諧波較大時， 必然造成其功率因素也不高， 這是電網(wǎng)在傳輸一般的有 功功率時也要額外傳輸無功功率， 造成傳輸線路容量浪費， 傳輸變壓 設(shè)備容量下降等。正因為諧波有存在很多危害， 目前各國都在重視這點， 并陸續(xù)出 臺相關(guān)法規(guī)， 對進(jìn)入電網(wǎng)的設(shè)備， 嚴(yán)格規(guī)定其輸入功率因素和電流諧 波份量。在UPS亍業(yè)，我們稱高輸入功率因數(shù)和低輸入電流諧波的機型為綠色電源，如我司的KR系列，輸入功率因素可以達(dá)到0.99，輸入電 流諧波可以達(dá)到 5以下，是真正的綠色電源，對于大功率的工頻 UPS通過采用非常成熟的12脈沖整流技術(shù)后，也可以將輸入電流諧 波降低到 10以內(nèi)，在保證高可靠性的同時，也使之稱為綠色電源。最后我們總結(jié)一下： 無功可以理解為負(fù)載電