諧波使電能的生產、傳輸和利用的效率降低,使電氣設備過熱、產生震動和噪聲,并使絕緣老化,使用壽命縮短,甚至發生故障或燒毀。諧波可引起電力系統局部并聯諧振或串聯諧振,使諧波含量放大,造成
電容器等設備燒毀。諧波還會引起繼電保護和自動裝置誤動作,使電能計量出現混亂。對于電力系統外部,諧波對通信設備和電子設備會產生嚴重干擾。
特別是70年代以來,由于
電力電子技術的飛速發展,各種電力電子裝置在電力系統、工業、交通及家庭中的應用日益廣泛,諧波所造成的危害也日趨嚴重。電網凈化節能控制技術作為諧波治理的重要技術,世界各國都給予以充分關注。
電網凈化節能控制技術主要分無源和有源兩種,無源電網凈化節能控制技術由于成本低在我國得到了廣泛應用,但是其有著致命的缺點已經無法滿足現代工業發展的需求。有源電網凈化節能控制技術在國外已經得到廣泛應用,在國內還剛剛起步,但進展較為迅速。
一、低壓有源電網凈化節能控制技術
1、技術原理
低壓
有源濾波器,實時監視電網電流并將所測量的諧波在高性能的數字信號處理器DSP中處理成數字信號。同時DSP根據這些信號精確控制
IGBT功率模塊,并通過線路電抗器注入反相位的諧波電流精確地把諧波互相抵消。
2、應用案例
廣州某鉛鋅礦有多臺電振給料機,該電振給料機采用二極管三相半波整流供電,產生很大諧波,導致井下照明變壓器多臺損壞。后投資20余萬元,購買一臺CMK-CPQF型有源濾波設備,諧波大大降低,至今該設備已運行兩年有余,使用后到目前為止井下照明變壓器運行良好,無發生損壞,取得了良好的經濟效益。
[align=center]

電振器結構圖:(1)料槽 (2)電磁激振器 (3)減振器 (4)調控儀

設備現場照片[/align]
使用前后電流諧波對比如下:
二、高壓有源電網凈化節能控制技術
1、技術原理
高壓電網凈化節能控制裝置主要用于10KV、6KV高壓電網諧波的治理,它能有效濾除電網諧波,最高可達90%以上。高壓電網凈化節能控制裝置由低壓有源濾波器和隔離變壓器組成。變壓器和濾波器集成組裝在控制柜中,作為一個整體。
隔離變壓器為裝柜型干式變壓器,具有體積小、低阻抗和低損耗等特點。隔離變壓器的二次繞組采用特殊的結構設計和參數優化技術,聯結組別為Yyn0,實現與低壓有源濾波器的最佳匹配。
高壓電網凈化節能控制裝置實時地監視電網電流,并將所測量的諧波在高性能的數字信號處理器DSP中處理成數字信號。同時DSP根據這些信號精確控制IGBT功率模塊,并通過隔離變壓器注入反相位的諧波電流精確地把諧波互相抵消。
2、應用案例
深圳某港口有多臺岸吊起重設備,多臺采用了變頻器,從而產生很大諧波。對其供電變壓器造成嚴重威脅。該港口投入120萬元購買一套CMK-HPQF型高壓有源濾波設備,投運后諧波大大降低,從而提高了設備可靠性和減少了設備維修費用,并將大大延長設備使用壽命。
表1:CMK-HPQF使用前,電網10KV側電流(表中數據為實際電流的25倍)
表2:HPQF使用后,電網10KV側電流(表中為一相高壓側實際電流的25倍)
主要諧波對比(表中數據為實際電流的25倍)
由以上數據對比可以看出,濾波效果明顯,達到了諧波治理目的。