諧波保護器真的能去除諧波嗎？接地能消除諧波嗎？

2022-03-17 1052

什麼是諧波？

諧波在電力產業並不是一個陌生的詞。高次諧波幹擾是當前電力系統中影響電能品質的一大“公害”，亟待採取對策。

諧波是穩定的電能品質指標參數，必須與暫態現象區分開來。很多人都希望諧波保護器能夠濾除諧波，減少損失，那麼諧波保護器真的有那麼神奇、有用嗎？能否在一定程度上改善電能品質？

1 諧波的定義

國際公認的諧波定義為：

諧波是指頻率為基波整數倍的電壓和電流分量。一般是指週期正弦電壓和電流經傅立葉級數分解後，其頻率為基波整數倍的電壓和電流分量。

諧波是穩定的電能品質指標參數，必須與暫態現象區分開來。一般來說，諧波的波形是週期性重複的，而高頻雜訊、脈衝尖峰、電源突波等瞬態現象每週都會在波形中發生變化或衰減，因此不將其視為諧波，而僅將其視為諧波。

2 諧波保護器介紹

HPD的基本原理與結構

ANHPD是一種用於濾除高次諧波，保護精密儀器設備的新型保護裝置。它採用超微晶合金材料和創新的特殊電路。它主要由電壓箝位器、低通濾波器和吸收器組成。不僅可以抑制和吸收用戶用電設備產生的隨機高次諧波，包括第2頁、第8頁以及高頻噪音、脈衝尖峰、浪湧的干擾，還可以隨時追蹤電壓波形，瞬間濾除電源中的尖峰、突波和雜波，糾正因諧波影響而產生的高次諧波，從源頭消除諧波污染，為用電設備提供保護。

ANHPD 參考標準

GB/T14549-1993電能品質：公共電網諧波 GB/T15945-2008電能品質：電力系統頻率允許偏差

GB17625.1-2012電磁相容限值諧波電流發射限值

IEEE 519-1992國際諧波控制標準Q31/Q31/0114000129C026-2017《ANHPD諧波保護器》

型號說明

技術參數

3 關於濾波器的能量密度

常用的濾波器裝置有LC調諧濾波器和主動電力濾波器。
濾波原理是為諧波電流源形成一條主動或被動低阻通路，使諧波電流流入低阻通路，從而實現濾波的目的。

能量密度的定義：單位體積所含的能量。對於被動濾波器來說，諧波源與被動濾波器之間進行能量交換，當p(t)>0時，諧波源釋放諧波能量流入濾波裝置。
能量儲存在電容器中，儲存的能量是。當p(t)<0時，能量流出濾波器並被諧波源吸收。對於被動濾波裝置，不僅要儲存諧波能量，還要交換基波無功能量，因此電容器安裝容量應足夠大，以儲存這些能量。對於主動式電力濾波器來說，直流側儲能電容與電網之間的能量交換有兩種路徑實現。

一、直接與諧波源交換能量；其次，當直流側儲能電容電壓改變時，控制IGBT對直流側儲能電容充電、放電，確保其電壓穩定，因此主動濾波裝置的容量比被動濾波裝置的容量小。無論是主動式或被動式濾波器裝置，濾波器與諧波源之間的交換能量決定了濾波器的容量，這就要求濾波器具有一定的能量密度。

4 諧波保護器不具有諧波濾除功能。

綜上所述，諧波保護器不具備350Hz～20MHz諧波濾除功能：

(1)用電設備產生的高頻雜訊、脈衝尖峰、突波等擾動不屬於諧波的範疇，濾除這些暫態諧波並非濾除諧波；

(2)濾波裝置應具有一定的能量密度，以滿足與諧波源能量交換的需求。諧波保護器是一種被動元件。如果能濾除諧波，內部必然有儲能元件，但諧波保護器的尺寸很小（145mm*120mm*70mm）。如此小的尺寸只能與能量密度大的諧波源進行能量交換，這對於超微晶合金材料來說是不可能的。

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