谐波治理的主要方法包括无源滤波器和有源滤波器。
一、无源滤波器
无源滤波器,也称为LC滤波器,通过电感、电容和电阻的组合来滤除特定次数的谐波。常见的无源滤波器结构包括单调谐滤波器、双调谐滤波器和高通滤波器。它们能够有效滤除如3、5、7次等主要次谐波。然而,无源滤波器的缺点是灵活性较差,且在谐波污染严重时可能无法彻 底解决问题。
二、有源滤波器
有源滤波器利用现代电力电子技术,实时监测电力线路中的谐波成分,并产生一个与谐波大小相等、相位相反的补偿电流,从而抵消谐波的影响。有源滤波器具有更高的灵活性和补偿效果,但成本较高,需要复杂的控制系统来确保正常运行。有源电力滤波器(APF)能够动态跟踪补偿谐波和无功功率,但其高昂的成本和对使用环境的严格要求限制了其广泛应用。
在实际应用中,单纯使用电容补偿可能会导致谐波放大和电容器寿命缩短等问题。因此,在低压系统中使用电容补偿时,需要特别注意谐波的影响。此外,安装有源滤波器时,也需要采取措施保护电容器,如串联电抗器。
谐波的产生主要来源于发电机、输配电系统和用电设备。发电机的制作难度、变压器的铁心饱和以及非线性负荷如晶闸管整流设备等都会产生谐波。其中,晶闸管整流装置是主要的谐波源之一,其在电力机车、铝电解槽等应用中广泛使用,导致电网中谐波含量增加。
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