Question

谐波抑制方法

郭老师，您好！我的设备是交流供电系统，现在出现了5次谐波超标的现象，分别是3、5、7、9、11次谐波超标，频率为50Hz的倍频。请问我可以设计5个单调谐波电路进行滤波吗？或者应该设计什么样的谐波滤波器才能解决我的问题？郭老师能否给出具体电路？万分感激!我的邮箱是optimistic21@sina.com

Answer 1

理想的公用电网所提供的电压应该是单一而固定的频率以及规定的电压幅值。谐波电流和谐波电压的出现，对公用电网是一种污染，它使用电设备所处的环境恶化，也对周围的电力电子设备造成影响。近三四十年来，各种电力电子装置的迅速发展使得公用电网的谐波污染日趋严重，由谐波引起的各种故障和事故也不断发生，谐波危害的严重性才引起人们高度的关注。谐波对公用电网和其他系统的危害大致有以下几个方面：

（1）谐波使公用电网中的元件产生了附加的谐波损耗，降低了发电、输电及用电设备的效率，大量的3次谐波流过中性线时会使线路过热甚至发生火灾。

（2）谐波影响各种电气设备的正常工作。谐波对电动机的影响除引起附加损耗外，还会产生机械振动、噪声和过电压，使变压器局部严重过热。谐波使电容器、电缆等设备过热、绝缘老化、寿命缩短，以至损坏。

（3）谐波会引起公用电网中局部的并联谐振和串联谐振，从而使谐波放大，这就使上述的危害大大增加，甚至引起严重事故。

（4）谐波会导致继电保护和自动装置的误动作，并会使电气测量仪表计量不准确。

（5）谐波会对邻近的通信系统产生干扰，轻者产生噪声，降低通讯质量；重者导致信号丢失，使通讯系统无法正常工作。

目前常用的抑制电流谐波的方法无外乎有3种：无源滤波、有源滤波、无功补偿。

Answer 2

如果只有这五个谐波，有场地，有资金，能设计五个单通滤波器是最好的；

但许多情况下，是场地和资金都是问题，且还不止是五个谐波，多数情况下是设计一个3次、5次的单通滤波器，再设计一次对高次（7次以上）的宽频带滤波器，效果也可以的。