在電力系統(tǒng)中,正常供電頻率是50HZ,所謂“三次諧波”,就是在50HZ的電路中,夾雜有150HZ的交流正弦波,這個150HZ的交流正弦波由于是50HZ的三倍,于是稱之為三次諧波。
1.三次諧波的危害
1.1 零線電流:三次諧波是零序諧波,在中線上會疊加,造成中線電流過大。當(dāng)零線過熱時,很可能引發(fā)火災(zāi)。特別是大型商場、智能建筑中,由于照明等負(fù)荷的不斷增大,發(fā)生三次諧波的可能性比較大,因此要及時排查并治理三次諧波。
1.2 破壞和擾亂工頻系統(tǒng):根據(jù)分析,諧波電流的幅值與幾波電流的比值Ih=1/hI0,一般,對稱電路不含偶次諧波,奇次諧波中三次諧波的幅值最大,造成的諧波電壓最高,三次具有很大的能量,對繼電保護的影響也最大,對設(shè)備的沖擊也最大,對于工頻系統(tǒng)的破壞和擾亂最嚴(yán)重。
1.3 三次諧波的污染:三次諧波污染主要存在于低壓配電網(wǎng)中,當(dāng)計算機信息設(shè)備、節(jié)能燈等作為負(fù)載,相線的電流達(dá)到額定負(fù)荷時,由于大量3次諧波電流360度疊加到零線上,零線上的電流必然會過流。由于零線上通常沒有保險裝置,不能像相線那樣在過流的情況下自動斷開。因此,零線上發(fā)生過流必然會導(dǎo)致零線過熱、開關(guān)柜中零線電流過大,不僅會導(dǎo)致頻繁跳閘等誤動作,還容易引發(fā)火災(zāi)等安全事故。三次諧波是電力系統(tǒng)中的一種電能質(zhì)量問題,它會對電力設(shè)備和系統(tǒng)造成一定的危害。
2.三次諧波的解決方案
2.1 安裝濾波器:濾波器可以用來抑制三次諧波,通過將諧波電流引導(dǎo)到地或其他負(fù)載中,減少諧波對設(shè)備和系統(tǒng)的影響。濾波器的選擇應(yīng)根據(jù)具體情況進行,可以采用主動濾波器或被動濾波器。
2.2 使用諧波抑制變壓器:諧波抑制變壓器可以通過設(shè)計特殊的線圈和磁路結(jié)構(gòu)來抑制諧波電流的流動,減少諧波對設(shè)備和系統(tǒng)的影響。
2.3 優(yōu)化設(shè)備設(shè)計:在設(shè)備設(shè)計和選型過程中,應(yīng)考慮到對三次諧波的抵抗能力。選擇具有良好諧波容忍度的設(shè)備,如諧波容限變壓器、諧波容限電容器等。
2.4 加強監(jiān)測和分析:定期對電力系統(tǒng)進行諧波監(jiān)測和分析,及時發(fā)現(xiàn)和解決諧波問題。可以使用專業(yè)的諧波分析儀器和軟件來進行監(jiān)測和分析。
解決三次諧波問題通常需要綜合考慮多個因素,包括設(shè)備選擇、系統(tǒng)設(shè)計和運行管理等方面。建議在實際應(yīng)用中,根據(jù)具體情況采取相應(yīng)的解決方案。