电力系统中,各种电力负荷对电力系统造成的污染很大程度上由于谐波引起的。
谐波的产生是由非线性元件引起的,如三相谐振电容器、非线性感性元件和非线性电阻负载等。当这些非线性元件带有交流电时,元件发生非线性变化,其电流含有较丰富的高次谐波分量。
三次谐波是指产生在导线上的频率是原有基波频率的三倍左右的波形。虽然三次谐波并不是电力系统中最主要或最严重的谐波,但它的存在一旦被忽视,很可能引发离奇的故障。
三次谐波被认为是最易引起变压器热损耗和局部放电的谐波之一。较大幅度的三次谐波电流流经铁心而产生磁通的不对称变化,可导致铁心振动并致使变压器和整个配电系统产生噪声和振动。产生的噪声和振动可能会对工作环境和设备造成负面影响。
此外,三次谐波还会导致断路器的触头破裂,导致电流互感器出现负偏差,从而影响相关保护的动作,也可能导致某些小型保护的动作受到影响,造成保护漏动。因此,对三次谐波的滤波工作变得至关重要。
滤波器是根据其频率选择性地通过或阻止电信号的电路。在电力系统中,滤波器的作用是通过适当的网络和元器件来消除谐波,在这种情况下,三次谐波滤波器通过透传或阻断电路中的三次谐波分量,以降低噪音、振动和设备故障的可能性。
三次谐波滤波器的滤波器元件通常采用电感、电容和电阻。当高频电流通过电感时,电感消耗能量,从而阻断高频组件。当高频电流流过电容时,电容消耗能量,从而阻断低频组件。通过合理地选择电感、电容、电阻等元件,可以设计出合适的三次谐波滤波器的电路。
可以看出,三次谐波对电力系统的影响是非常不利的。滤除三次谐波的主要目的是提高电力系统的质量和可靠性。
通过滤波器滤除三次谐波,可以有效减少设备的损坏和降低维护成本。同时,滤除三次谐波也能降低浪涌电压频率,减小绕组中的振荡磁通导致的声音和噪音,降低设备与环境的干扰水平。
总之,滤除三次谐波有助于改善电力系统的质量,并提高电子设备的可靠性,是保证电力系统正常稳定运行的重要措施之一。