谐波源总而言之,谐波的产生,电网谐波来自于 3 个方面:一是发电源质量不高产生谐波;二是输配电系统产生谐波;三是用电设备产生的谐波
其中用电设备产生的谐波最多
1 发电源发电机由于三相绕组在制作上很难做到绝对对称,铁心也很难做到绝对均匀一致和其他一些原因,发电源多少也会产生一些谐波,但一般来说很少
2 输配电系统输配电系统中主要是电力变压器产生谐波,由于变压器铁心的饱和,磁化曲线的非线性,加上设计变压器时考虑经济性,其工作磁密选择在磁化曲线的近饱和段上,这样就使得磁化电流呈尖顶波形,因而含有奇次谐波
它的大小与磁路的结构形式、铁心的饱和程度有关
铁心的饱和程度越高,变压器工作点偏离线性越远,谐波电流也就越大,其中 3 次谐波电流可达额定电流的 0
3 用电设备3
1 晶闸管整流设备由于晶闸管整流在电力机车、铝电解槽、充电装置、开关电源等许多方面得到了越来越广泛的应用,给电网造成了大量的谐波
我们知道,晶闸管整流装置采纳移相控制,从电网吸收的是缺角的正弦波,从而给电网留下的也是另一部分缺角的正弦波,从而给电网留下的也是另一部分缺角的正弦波,显然在留下部分中含有大量的谐波
假如整流装置为单相整流电路,在接感性负载时则含有奇次谐波电流,其中 3 次谐波的含量可达基波的 30%;接容性负载时则含有奇次谐波电压,其谐波含量随电容值的增大而增大
假如整流装置为三相全控桥 6 脉整流器,变压器原边及供电线路含有 5 次及以上奇次谐波电流;假如是 12 脉冲整流器,也还有 11 次及以上奇次谐波电流
经统计表明:由整流装置产生的谐波占所有谐波的近 40%,这是最大的谐波源
2 变频装置变频装置常用于风机、水泵、电梯等设备中,由于采纳了相位控制,谐波成份很复杂,除含有整数次谐波外,还含有分数次谐波,这类装置的功率一般较大,随着变频调速的进展,对电网造成的谐波也越来越多