目前，雖然各類穩(wěn)壓設(shè)備正逐步更新?lián)Q代，但是仍然沒有阻攔住諧波的恣意破壞;相反，隨之而來的諧波危害卻越來越不可忽視。因此，很有必要對(duì)諧波的產(chǎn)生和危害性進(jìn)行定性分析，以便加深認(rèn)識(shí)，揚(yáng)棄并舉，在抑制諧波危害的同時(shí)，充分發(fā)揮其有利方面。

 

    1諧波的危害

 

    諧波的危害要從我國的配電體制談起。我國一直采用50Hz交流供電制式，在穩(wěn)壓保護(hù)的過程中，很少考慮到諧波的危害。這樣一來為諧波的產(chǎn)生和延續(xù)提供了條件，使得諧波相互作用，一方面損壞電器，另一方面消耗大量電能。表1為50Hz交流供電體制下的正序、負(fù)序和零序諧波的分類。

 

    表1諧波分類

 

    諧波次數(shù)2 3 4 5 6 7 8 9 10

 

    頻率(Hz)100 150 200 250 300 350 400 450 500

 

    相序-0+-0+-0+

 

    正是由于各種諧波的存在，使50Hz的正弦交流電發(fā)生波形畸變，影響了正常的工作。在三相四線供電變壓器中，3次整數(shù)倍的諧波代數(shù)疊加，感應(yīng)到變壓器一次側(cè)，造成線圈過熱，同時(shí)使中線電流過大，發(fā)熱，甚至燒壞。在電機(jī)運(yùn)行過程中，諧波使交流電壓波形嚴(yán)重失真，燒壞電機(jī)。在無功補(bǔ)償電路中，諧波會(huì)形成諧振，燒壞電容柜。在日常生活中，日光燈燈管被燒壞，起輝器無法啟動(dòng)等情況都是由諧波造成的。

 

    除了對(duì)電路造成危害之外，諧波的存在，也使配電功率因數(shù)的提高受到制約。利用電容補(bǔ)償電路提高功率因數(shù)時(shí)，不可避免地帶來諧波的負(fù)面影響。如果諧波次數(shù)較高，無功補(bǔ)償電容很可能被擊穿。

 

    2諧波的定性分析

 

    各次諧波在電路中的作用是不相同的，現(xiàn)對(duì)諧波常見的兩種作用效果進(jìn)行定性分析，找出原因，加以抑制。

 

    2.1諧波的疊加特性

 

    諧波的疊加與相序有關(guān)。在同一電路中，有些諧波相互作用時(shí)，相互減弱或相互抵消，但是，更多的場(chǎng)合往往相互疊加，使波形發(fā)生明顯的畸變。例如，僅有3次諧波出現(xiàn)時(shí)，波形如圖1所示;當(dāng)3次、5次諧波同時(shí)出現(xiàn)時(shí)，就會(huì)使正弦波明顯地發(fā)生了變化，如圖2所示。

 

    Zf1.gif (5383 字節(jié))

 

    圖1u1、u3及其疊加波形

 

    Zf2.gif (5670 字節(jié))

 

    圖2u1、u3、u5及其疊加波形

 

    如果繼續(xù)疊加，正弦波就會(huì)發(fā)生質(zhì)的變化。方波可用傅里葉級(jí)數(shù)展開如下式。

 

    ui=4Um[sin2πft+(sin6πft)/3+(sin10πft)/5

 

    +…+(sin2kπft)/k〗/π(1)

 

    其中，ui為疊加之后的電壓，Um為基波振幅，f為基波的頻率50Hz，k=1、3、5……為奇數(shù)。

 

    當(dāng)然，其它種類的諧波疊加的情況也很多，如鋸齒波就含有一系列的偶次諧波

 

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