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諧波和無功功率的產(chǎn)生

人氣:1631次發(fā)表時(shí)間:2018-12-05

在工業(yè)和生活用電負(fù)載中,阻感負(fù)載占有很大的比例。異步電動機(jī)、變壓器、熒光燈等都是典型的阻感負(fù)載。異步電動機(jī)和變壓器所消耗的無功功率在電力系統(tǒng)所提供的無功功率中占有很高的比例。電力系統(tǒng)中的電抗器和架空線等也消耗一些無功功率。阻感負(fù)載必須吸收無功功率才能正常工作,這是由其本身的性質(zhì)所決定的。

電力電子裝置等非線性裝置也要消耗無功功率,特別是各種相控裝置。如相控整流器、相控交流功率調(diào)整電路和周波變流器,在工作時(shí)基波電流滯后于電網(wǎng)電壓,要消耗大量的無功功率。另外,這些裝置也會產(chǎn)生大量的諧波電流,諧波源都是要消耗無功功率的。二極管整流電路的基波電流相位和電網(wǎng)電壓相位大致相同,所以基本不消耗基波無功功率。但是它也產(chǎn)生大量的諧波電流,因此也消耗一定的無功功率。

近30年來,電力電子裝置的應(yīng)用日益廣泛,也使得電力電子裝置成為最大的諧波源。在各種電力電子裝置中,整流裝置所占的比例最大。目前,常用的整流電路幾乎都采用晶閘管相控整流電路或二極管整流電路,其中以三相橋式和單相橋式整流電路為最多。帶阻感負(fù)載的整流電路所產(chǎn)生的諧波污染和功率因數(shù)滯后已為人們所熟悉。直流側(cè)采用電容濾波的二極管整流電路也是嚴(yán)懲的諧波污染源。這種電路輸入電流的基波分量相位與電源電壓相位大體相同,因而基波功率因數(shù)接近1。但其輸入電流的諧波分量卻很大,給電網(wǎng)造成嚴(yán)重污染,也使得總的功率因數(shù)很低。另外,采用相控方式的交流電力調(diào)整電路及周波變流器等電力電子裝置也會在輸入側(cè)產(chǎn)生大量的諧波電流。


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