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烟草行业的电能质量及谐波治理摘要:本文探讨了谐波的产生原理以及危害,并提出了谐波治理的方法。關键词变频器谐波治理电能质量众所周知,在衡量电能质量的方面,谐波便是影响电能质量的重要标准之一,也是监察催促电能质量的环节之一,简单来讲,电能质量的优劣直接受谐波污染程度的影响。进入电力电器时代后,变频器在各个行业中被大量使用。虽然在一定程度上,变频器的推出节约了能源的消耗,增强了企业在烟草生产过程中的效率,但是,变频器的大量使用对供电电网形成了严重污染的谐波环境。因此,控制谐波成为当前首当其冲的任务。1谐波的产生原理以及危害在企业开展的过程中,为了企业的经济效益,往往会在本钱上加以控制,而在烟草生产的过程中,电能的损耗占据本钱中较大比例。因此,在烟草生产过程中,相关部门会加大变频器的应用,其原因就是在于变频器会大大减少电能的损耗,但是,变频器也有自身的限制性,在进行高负荷的生产后,变频器会产生电流谐波,而这种电流谐波会对供电的电源产生负面影响。电流谐波会增大供电电缆以及变压器的产热量,这样以后,便导致了相关设备的额外电能损失。简单来讲,电流谐波会增加电能损耗的原理在于,电流谐波的频率为根底波频率的数倍,而在物理上讲,电流频率超出了一定的限制范围,会产生集肤效应,导致这种频率较高的电流在导体的外表流动,以至于供电电网产生不必要的热能。另一方面,高频率的电流谐波也会在一定程度上,减少电容器的使用寿命,将电容器中最为重要的热损系数提高至几倍,产生的电热会大大增多,以至于电路中各个软件在高温的环境中受到损坏。2谐波的治理2.1设置LC滤波器目前来看,在烟草生产过程中,设置LC滤波器和有源电力滤波器,能够有效的减少高频谐波的产生,从而减少电容器以及变压器的产热,维持供电电网的电流稳定流动,进而提高了电能的使用效率。LC滤波器在一定程度上,会将由变频器产生的高频谐波进行过滤,增大电容器的使用寿命,减少了在烟草制造过程中的电能消耗量,为企业的经济开展,做出了巨大的强有力的奉献。但是,LC滤波器也有自身使用的限制,便是在适应烟草制造系统的过程中,具有不可连续使用的特性,换句话说,LC滤波器在应变能力,上处于劣势,负载的快速变化使LC滤波器造成了烟草制造系统的局部谐振。而这些产生的谐振会在一定程度上增大电流的频率,从而又作用于谐波的产生上去。2.2设置有源电力滤波器相比于LC滤波器,有源电力滤波器更加具有使用的优越性,已经被不少烟草公司应用于烟草生产环节中去。简单来讲,有源电力滤波器的根底理念为:首先,有源电力滤波器会精准的,进行谐波设备的电压电流的检测,通过有源电力滤波器的适宜计算,选出得到最适合开展的补偿电流。由此,有源电力滤波器会产生与谐波频率大小一致,方向却相反的谐波,进行相互补偿,从而将变频器产生的谐波二者进行抵消,进而得到了期望已久的电源电流。这样得到的电流,相对于正常电流,在根底性质上二者相仿,并不会对烟草生产过程,产生负面影响。2.3有源电力滤波器的优势有源电力滤波器的优势主要表现在以下几点:第一点,将静态的电流谐波与频率转换为动态的形式,从而确保了频率与谐波之间的相互补偿。并且,动态的补偿关系还具有实际操作中的高效性。第二点,对于电流谐波来讲,无功功率对整个烟草生产环节占据较大的比重,有源电力滤波器可以将二者,也就是将电流谐波与无功功率在相同的时间段里,能够被有源电力滤波器同时补偿,并且运用有源电力滤波器进行补偿的情况下,无功功率的补偿程度可以得到自由调整。第三点,运用有源电力滤波器进行无功功率补偿的过程中,不需要强制相关设备的投入,例如,不需要储能的电容器,以及电感元件。第四点,在运用有源电力滤波器进行烟草生产的过程中,有源电力滤波器与电网阻抗力二者的关系,并没有太大关联,与LC滤波器不同,有源电力滤波器在进行烟草生产的过程中,在面对电网阻抗时,产生谐振的机率远远小于LC滤波器产生谐振的可能性。第五点,在运用有源电力滤波器进行烟草生产的过程中,有源电力滤波器能够与电网频率形成密切的关联,有源电力滤波器会随着电网的频率变化而产生变化,这便导致有源电力滤波器的补偿特性与电网频率变化,二者没有太大关联,进而增强了谐波治理的效率。3实践应用根据以上针对谐波治理的理论,相关人员选取了除尘车间进行了科学的实验。简单说明,在未投入使用有源电力滤波器前,变频器的输出总电流量为288.6A,而且THD为百分之四十二点七,十次电流谐波的占有率HRI为百分之三十七点二,五次谐波电流I为85.3A,七次谐波电流I2为110.3A,十一次谐波电流I3为186.2A。在投入使用有源电力滤波器后,变频器的输出总电流量为245.1A,而且THD为百分之六点七,十次电流谐波的占有率HRI为百分之四点五,五次谐波电流I为12.9A,七次谐波电流I2为24.1A,十一次谐波电流I3为32.4A。简单分析,在使用有源电力滤波器后,变频器的输出总电流降低了百分之十七,而十次电流谐波占有率也是降低了百分之二十一,五次谐波电流量降低了百分之三十三,七次谐波电流量降低了百分之二十八,十一次谐波电流降低了百分之二十五。因此,有源电力滤波器的投入使用,不仅仅大幅度的降低了变频器输出总电流,而且,在减少谐波含有率上也是具有重要实践意义。4总结在非线性负载投入使用的比重逐步上升后,谐波已经在供电系统中产生较大影响,烟草行业的电能质量及谐波治理问题逐渐重视起来。有源电力滤波器的投入使用,便是解决谐波治理问题的重要开端,随着科技水平的不断进步,治理电网谐波必定会更加迅速,更加有效。参考文献【1】王兆安,杨君,刘进军等.谐波抑制和无功功率补偿第2版M.北京:机械工业出版社,2021.【2】奥地利GeorgeJWakileh,徐政译。电.力系统谐波根本原理、分析方法和滤波器设计M.北京:机械工业出版社,2021.【3】张卓,骆盛军.对谐波影响下的电能计量方式的探讨J.广东电力,2021,1504:55-57.【4】孙宏伟,于希娟,王大为等。谐波对电能计量的影响及其仿真分析J.电力电子技术,2021404:123-126.
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