次谐波是指频率是基波的整数倍,但是幅值比基波小的谐波。对于电力系统来说,它们的频率基本上是60Hz,所以次谐波频率是120Hz, 180Hz, 240Hz等整数倍。
次谐波在电力系统中通常是由电气设备引起的。它们可能发生在各种类型的设备,包括变压器、电容器、线路接头、断路器等等。如果这些问题得不到及时的处理,会影响电网可靠性和电气设备寿命。
次谐波可能会引起电力系统中多个问题,具体包括:
(1)造成电网波动,影响系统稳定性和负荷共享。
(2)加剧电力设备的老化,导致寿命缩短。
(3)影响电气设备的正常运营,导致额外的维修成本。
(4)可能引起误动作,例如跳闸。
为了检测次谐波,可以使用多种方法,从简单的手持谐波仪,到复杂的数字分析仪。以下是一些检测方法:
(1)手持谐波仪:这种工具简单且易于使用,它能检测出共模(两个相位对地)谐波,但不能检测出差模(两个相位之间)谐波。
(2)数字分析仪:这种仪器可以检测出多种类型的谐波和扰动。它们通常能够提供有关幅值、相位、频率和波形的详细信息。
(3)系统监视器:一些数字保护终端可以监测次谐波。在这种情况下,检测通常是通过使用额外的传感器实现的。
针对次谐波问题,有几种控制方案可供选择,包括:
(1)增加电容器数量:电容器与电抗器并联组成谐振回路,可以过滤次谐波。
(2)使用高阶谐波滤波器:这种设备与中性线相连,用于过滤谐波。
(3)使用降压变压器:可以将次谐波降低到合适的水平。
(4)使用高性能变流器:现代化的变流器是控制次谐波的优秀选择。它们能够产生低水平的谐波,并且具有快速响应时间和高效率。