在现代电力系统中,谐波污染已成为影响电能质量和设备安全运行的重要问题。随着电力电子设备、变频器和非线性负载的广泛应用,谐波问题日益突出,导致设备过热、效率降低、保护误动等一系列不良后果。那么,谐波治理的主要手段有哪些?
1、无源滤波器治理技术
无源滤波器由电容器、电抗器和电阻器组成,通过LC调谐原理为特定次谐波提供低阻抗通路。单调谐滤波器针对主要特征谐波进行治理,双调谐滤波器可同时吸收两种频率的谐波,高通滤波器则用于抑制高次谐波。无源滤波器具有结构简单、成本低廉、运行可靠等优点,适用于谐波成分相对固定、谐波含量较高的工业场合。但其滤波效果受系统阻抗影响较大,且可能引发系统谐振。
2、有源电力滤波器治理技术
有源电力滤波器采用电力电子技术,通过实时检测负载谐波电流,产生与之相反的补偿电流,实现谐波抵消。这种主动治理方式响应速度快、补偿精度高,可同时治理多次谐波,且不受系统阻抗变化影响。有源滤波器通常并联接入系统,安装方便,特别适用于谐波源分散、谐波频谱复杂的场合,如商业建筑、数据中心等。
3、多脉冲整流技术
从谐波源头上采取治理措施,采用多脉冲整流器代替传统的六脉冲整流器。通过相位叠加原理,利用变压器绕组的不同接法,使特征谐波相互抵消。这种技术可从源头上减少谐波产生,特别适用于大型整流负载,如轧钢机、电解设备等。虽然初期投资较高,但治理效果显著,且不产生额外的功率损耗。
谐波治理是一个系统工程,需要根据谐波特性、系统条件和治理要求选择合适的治理手段或组合方案。从被动的无源滤波到主动的有源滤波,从末端的治理到源头的预防,各种手段各有其适用场合和技术特点。在实际应用中,往往需要综合运用多种技术方法,形成完整的谐波治理体系。