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諧波嚴(yán)重情況下的檢測問題
沈陽華威電力設(shè)備有限公司
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    在諧波嚴(yán)重的情況下,普通的計量儀表都會產(chǎn)生較大的誤差,誤差的形式不盡相同。
    1,電壓與電流的檢測問題
    絕大部分電壓表和電流表(不論是指針表還是數(shù)字表)并不是測量真有效值,且都是在正弦波的情況
下校準(zhǔn),在諧波嚴(yán)重的情況下,通常示值偏小。為保證測量精度,必須測量真有效值?梢源罱ㄓ布嬗
效值測量電路來測量真有效值,也可以通過高速數(shù)字采樣然后用真有效值計算軟件來計算真有效值。
    2,功率因數(shù)的檢測問題
    功率因數(shù)PF的定義是有功功率與視在功率的比值,或者有功電流與視在電流的比值,在正弦波的情況
下PF= cos Φ 。
    在電流含有諧波的情況下 PF= I1 COSΦ ÷ √I1 2+I 2 2+ ... + In 2      
    式中I1為基波電流,為基波電壓與電流相位差的余弦,從上式可以看出,在電流含有諧波的情況下
PF≠cosΦ。
    問題還不僅于此,當(dāng)電網(wǎng)被嚴(yán)重污染,電壓波形發(fā)生嚴(yán)重畸變時,連PF的定義都出現(xiàn)問題,這時有功
功率與視在功率的比值不等于有功電流與視在電流的比值。
    因為無功補償只能減少基波的相位差,所以從無功補償?shù)慕嵌瘸霭l(fā),我們不需要考慮PF,只需要考慮
怎樣測量基波。為了測量基波相位差,必須使用帶通濾波器或者低通濾波器將電壓及電流中的諧波成分濾
除掉,否則不可能得出準(zhǔn)確的結(jié)果。濾波器可以用硬件構(gòu)成,在高速數(shù)字采樣的情況下也可以用軟件實現(xiàn)
。需要注意的是,濾波器通常會產(chǎn)生附加的相位差,為了保證測量的準(zhǔn)確性,電壓通路濾波器與電流通路
濾波器的參數(shù)必須一致,這樣兩路濾波器產(chǎn)生的附加相位差相同可以抵消掉。
    3,諧波含量的檢測問題
    現(xiàn)在的諧波測量儀表大都是通過高速數(shù)字采樣然后使用傅立葉變換或小波變換的方法來計算諧波含量
。傅立葉變換或小波變換都是建立在周期函數(shù)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)之上的,當(dāng)系統(tǒng)中含有分?jǐn)?shù)次諧波時,意味著每
一個基波周期的波形都不一樣,因此使用傅立葉變換或小波變換不能夠測量分?jǐn)?shù)諧波。
    不幸的是,現(xiàn)在農(nóng)村電網(wǎng)中最主要的諧波源就是地條鋼廠的中頻爐,中頻爐逆變器頻率在400-
1000Hz之間,與工頻頻率無關(guān),其高次分?jǐn)?shù)諧波的頻率為逆變頻率的2倍在800-2000Hz之間,被污染的電源
電壓波形在示波器上的表現(xiàn)為扭曲的基波迭加上滾動的高頻率小波型。在這樣的諧波情況下,我們分析過
數(shù)種諧波測量儀表(包括日置HIOKI3196,福祿克Fuluk F43B等)的測量數(shù)據(jù),雖然在其打印的波形圖上可
以明顯看到高次諧波,與示波器顯示的波形近似,但是在各次諧波含量的表格數(shù)據(jù)中,均不能看出高次諧
波的含量分布,也就是說,這些儀表將高次分?jǐn)?shù)諧波忽略掉了。
    為了測量高次分?jǐn)?shù)諧波,必須使用高通濾波器將低次諧波濾掉,然后用真有效值測量方法測量高次分
數(shù)諧波含量。用計數(shù)器測量高次分?jǐn)?shù)諧波頻率。我所自行研制的HWXB-JC1型諧波檢測儀就使用了數(shù)字高通
濾波器技術(shù)來測量高次分?jǐn)?shù)諧波,經(jīng)過對近20家地條鋼廠的實地檢測,證明效果良好。

 

狀 態(tài): 離線

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公司名稱: 沈陽華威電力設(shè)備有限公司
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電  話: 024-62694380
傳  真: 024-62694380
地  址: 遼寧省沈陽市棋盤山國際風(fēng)景旅游開發(fā)區(qū)旅游路68號
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