谐波分析：煤矿谐波源与正弦畸变率

"这篇技术课件主要探讨了谐波的概念，特别是n次谐波电流正弦畸变率的计算和定义。它强调了谐波在电力系统中的影响，特别是来自工业设备的非线性负载对电网造成的谐波污染。课件涵盖了谐波电源的分类，包括谐波电压源和电流源，并解释了谐波电压和电流正弦波形畸变率的计算方法。此外，还讨论了总谐波电压和电流畸变率的计算公式以及它们与谐波电流和电压正弦波形畸变率的关系。" 在电力系统中，谐波是指频率为基波频率整数倍的电压或电流成分。谐波的存在主要是由于非线性负荷，如换流设备、电弧炉和交流调压装置等，这些设备在工作时并不遵循欧姆定律，导致电网中出现非正弦波形的电流和电压。谐波电源可以分为两类：谐波电压源和谐波电流源。前者是将谐波干扰以电压形式反馈到电网的设备，如交流发电机和变压器；后者则是以电流形式为主导的谐波源，如上述提到的非线性负荷。 n次谐波电流正弦畸变率定义了第n次谐波电流相对于基波电流的畸变程度，计算公式为：(第n次谐波电流有效值 / 基波电流有效值) * 100%。同样，n次谐波电压正弦畸变率是第n次谐波电压有效值与基波电压有效值的比例的百分比。总谐波电压和电流畸变率则考虑了所有谐波成分，通过加权平均计算得出。 计算谐波电流与电压畸变率的一个关键关系是In与DFUn，即谐波电流正弦波形畸变率与相电压有效值的关系。这个关系式为谐波电流正弦波形畸变率等于电网相电压有效值乘以第n次谐波电流正弦波形畸变率的百分比。这有助于理解和评估电网中谐波污染的程度，以及设计相应的滤波和补偿策略，以减少谐波对电力设备和系统性能的影响。 谐波问题不仅影响电力系统的稳定性和效率，还可能导致设备过热、保护设备误动作、通信干扰等问题。因此，理解和控制谐波畸变率对于电力系统的设计、运行和维护至关重要，特别是在有大量非线性负荷的工业环境中。解决谐波问题通常涉及到使用谐波滤波器、无功功率补偿装置等技术，以减少谐波注入到电网中的量，保持电力系统的健康运行。