煤礦電力諧波的產生 危害和抑制方法

2022-05-27 05:03:02 字數 1028 閱讀 7915

摘要:分析煤礦電網中電力諧波的產生機理及其各種危害,進而研究抑制諧波的重要方法,從而保證電能的質量,提高電氣裝置的工作壽命和電力系統的執行穩定性和持續性,最大程度的降低由諧波電壓和電流帶來的不必要的危害。

關鍵詞:煤礦電網諧波抑制諧波源

隨著科技水平的提公升和經濟的發展,各行各業使用的由電力電子器件組成的裝置不斷地增加,這些電力電子裝置所產生的高次諧波使電網波形發生了畸變,如今,諧波的干擾已經引起了人們高度的重視,原因是因為諧波尤其是高次諧波帶來的危害不僅種類多,而且程度十分嚴重。同樣,在煤礦供電系統中也可能因為高次諧波產生較差的電壓波形,對煤礦用電裝置的安全執行和工作人員的生命安全帶來很大的威脅和隱患。

1 產生諧波的原因

在理想狀態下,使用者從電網上得到電壓,這種電壓其頻率恆定為工頻的50hz,幅值為311.08v的正弦波形,在等效電路裡電阻、電容、電感及其組合屬於線性元件,把它們加在負載端,由於疊加性原理我們可知,從負載端監測的的電流波形就是為正弦的,但是,在現代,非線性特性的用電裝置大量地加入到了電力負荷當中,由電路原理得,非正弦電流隨著正弦電壓加在非線性電阻上時而產生,把電流為畸變後的波形加在阻抗上產生畸變的電壓。同理,當非正弦波形的電壓作用於線性負載端(rlc)時,由電路原理可知,所得到的電流應該是非線性的。

所以,一般在滿足狄利克雷條件的按傅利葉級數分解後,畸變的波形就被分解為多個正弦波的組合,這些正弦波的頻率各不相同,而這些正弦波的頻率與工頻都是倍數關係,可以通過工程數學中的積分變換得到[1] 。

2 諧波源

2.1 整流裝置

煤礦井下大量使用整流器作為電機車的動力裝置、電瓶車、空氣壓縮機和其他的直流源等,而這種形式的供電裝置就成為了煤礦中產生諧波最多的諧波源,受電力機車的開停加速減速的影響,負荷對電網衝擊十分地頻繁,從而引起了電網電壓波動,因為電動機械車屬於單相負載的型別,在接入電網是易造成電網的三相電壓不平衡。另外,在礦中,負荷隨著機車沿著軌道的移動而無規律的變化,這種無規律性反饋給礦電網後將影響電網的電能質量,其產生的危害性比其它諧波源裝置更為嚴重,因此在煤礦中產生諧波的主要裝置就是電動機械車用整流裝置。此外,根據整流器的結構和型別不同,產生的諧波波形也是十分繁瑣複雜的[2] 。

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