三次諧波的危害和解決方案

在電力系統(tǒng)中，正常供電頻率是50HZ，所謂“三次諧波”，就是在50HZ的電路中，夾雜有150HZ的交流正弦波，這個(gè)150HZ的交流正弦波由于是50HZ的三倍，于是稱(chēng)之為三次諧波。

1.三次諧波的危害

1.1 零線(xiàn)電流：三次諧波是零序諧波，在中線(xiàn)上會(huì)疊加，造成中線(xiàn)電流過(guò)大。當(dāng)零線(xiàn)過(guò)熱時(shí)，很可能引發(fā)火災(zāi)。特別是大型商場(chǎng)、智能建筑中，由于照明等負(fù)荷的不斷增大，發(fā)生三次諧波的可能性比較大，因此要及時(shí)排查并治理三次諧波。

1.2 破壞和擾亂工頻系統(tǒng)：根據(jù)分析，諧波電流的幅值與幾波電流的比值Ih=1/hI0，一般，對(duì)稱(chēng)電路不含偶次諧波，奇次諧波中三次諧波的幅值最大，造成的諧波電壓最高，三次具有很大的能量，對(duì)繼電保護(hù)的影響也最大，對(duì)設(shè)備的沖擊也最大，對(duì)于工頻系統(tǒng)的破壞和擾亂最嚴(yán)重。

1.3 三次諧波的污染：三次諧波污染主要存在于低壓配電網(wǎng)中，當(dāng)計(jì)算機(jī)信息設(shè)備、節(jié)能燈等作為負(fù)載，相線(xiàn)的電流達(dá)到額定負(fù)荷時(shí)，由于大量3次諧波電流360度疊加到零線(xiàn)上，零線(xiàn)上的電流必然會(huì)過(guò)流。由于零線(xiàn)上通常沒(méi)有保險(xiǎn)裝置，不能像相線(xiàn)那樣在過(guò)流的情況下自動(dòng)斷開(kāi)。因此，零線(xiàn)上發(fā)生過(guò)流必然會(huì)導(dǎo)致零線(xiàn)過(guò)熱、開(kāi)關(guān)柜中零線(xiàn)電流過(guò)大，不僅會(huì)導(dǎo)致頻繁跳閘等誤動(dòng)作，還容易引發(fā)火災(zāi)等安全事故。三次諧波是電力系統(tǒng)中的一種電能質(zhì)量問(wèn)題，它會(huì)對(duì)電力設(shè)備和系統(tǒng)造成一定的危害。

2.三次諧波的解決方案

2.1 安裝濾波器：濾波器可以用來(lái)抑制三次諧波，通過(guò)將諧波電流引導(dǎo)到地或其他負(fù)載中，減少諧波對(duì)設(shè)備和系統(tǒng)的影響。濾波器的選擇應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行，可以采用主動(dòng)濾波器或被動(dòng)濾波器。

2.2 使用諧波抑制變壓器：諧波抑制變壓器可以通過(guò)設(shè)計(jì)特殊的線(xiàn)圈和磁路結(jié)構(gòu)來(lái)抑制諧波電流的流動(dòng)，減少諧波對(duì)設(shè)備和系統(tǒng)的影響。

2.3 優(yōu)化設(shè)備設(shè)計(jì)：在設(shè)備設(shè)計(jì)和選型過(guò)程中，應(yīng)考慮到對(duì)三次諧波的抵抗能力。選擇具有良好諧波容忍度的設(shè)備，如諧波容限變壓器、諧波容限電容器等。

2.4 加強(qiáng)監(jiān)測(cè)和分析：定期對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行諧波監(jiān)測(cè)和分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決諧波問(wèn)題。可以使用專(zhuān)業(yè)的諧波分析儀器和軟件來(lái)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析。

解決三次諧波問(wèn)題通常需要綜合考慮多個(gè)因素，包括設(shè)備選擇、系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理等方面。建議在實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)具體情況采取相應(yīng)的解決方案。

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