PCM2000-B 諧波保護器*啦
2.2 對變壓器的影響
諧波電壓可使變壓器的磁滯及渦流損耗增加，使絕緣材料承受的電氣應(yīng)力增大，而諧波電流使變壓器的銅耗增加，這種危害對換流變壓尤為嚴重，因為交流濾波器通常裝在交流側(cè)，諧波電流仍通過換流變壓器，濾波器對它不起作用。
2.3 對電容器和電纜的影響
在諧波電壓作用下，使電容器產(chǎn)生額外的功率損耗。電容器對供電系統(tǒng)其它部分產(chǎn)生串聯(lián)、并聯(lián)諧振，可能發(fā)生危險的過電壓及過電流，這往往引起電容器熔絲熔斷或使電容器損壞。在諧波電壓作用下，電纜的介質(zhì)損耗也增加。使電力電纜絕緣損壞，電纜發(fā)生單相接地故障的次數(shù)明顯增加。
2.4 對斷路器運行的影響
諧波含量較多的電流將使斷路器的遮斷能力降低。當存在嚴重的諧波電流時，某些斷路器的磁吹線圈不能正常工作。
2.5 對輸電線的影響
當諧波電流流過輸電線（電纜）時，導(dǎo)線的直徑愈大，因集膚效應(yīng)而使諧波頻率下的電阻增大，諧波產(chǎn)生的附加損耗也愈大，同時引起無功功率增大，功率因數(shù)下降。
2.6 嚴重干擾感應(yīng)式電能表計
在畸變電源供線性負荷時，電能表記錄的是基波電能及部分諧波電能，后者將使得用電設(shè)備性能變壞，因此用戶不但多交電費，而且受到損害。
3. 諧波污染造成煤礦安全存在隱患
煤礦提升機較普遍地采用晶閘管供電的直流拖動，稱為提升機晶閘管電控系統(tǒng)（SCR—D）。晶閘管電控系統(tǒng)具有調(diào)速平穩(wěn)準確、效率高、容易維護、可引入計算機監(jiān)控等優(yōu)點。由于晶閘管變流器采用相切控制方式調(diào)節(jié)電壓或電流，使電網(wǎng)正弦電壓波形受到切割，并由此產(chǎn)生諧波電流，導(dǎo)致供電電網(wǎng)電壓波形畸變。SCR—D系統(tǒng)在整個運行期間功率因數(shù)偏低（一般在0.02～0.8之間），同時起動無功沖擊大，引起電網(wǎng)電壓發(fā)生波動，尤其對于礦井提升機這類大功率負載頻繁起動，無功沖擊導(dǎo)致電網(wǎng)電壓產(chǎn)生波動，對井上下電氣設(shè)備產(chǎn)生嚴重干擾。
現(xiàn)代化的煤礦選煤廠也是諧波源負荷占總負荷比例zui大的用戶。選煤廠大量采用整流供電的渣漿泵、真空泵、壓風(fēng)機、振動篩等這些非線性電氣設(shè)備。為了節(jié)約電能，部分設(shè)備均大量使用晶閘管，而高次諧波問題又使電路的功率因數(shù)下降，造成選煤廠電氣元件及設(shè)備的故障和損壞。
煤礦用的通風(fēng)機是重要的耗電設(shè)備。煤礦開采遵循以風(fēng)定產(chǎn)的要求，有多大風(fēng)量就允許有多大開采量，風(fēng)量隨著煤的產(chǎn)量增加而增加。在采煤作業(yè)中瓦斯隨著煤的開采不斷涌出，涌出瓦斯與煤的開采量成正比，而保障每個煤礦工人正常工作所需的新鮮空氣也與煤的開采量成正比。因此為了煤礦生產(chǎn)安全，所需風(fēng)量、風(fēng)壓隨著開采和掘進的不斷延伸，巷道延長，以及開采量的增加而增加，通風(fēng)機需用的功率也隨之增加。通風(fēng)機的耗電量往往占到生產(chǎn)電耗的15%~25%，因此也采用變頻調(diào)速技術(shù)進行節(jié)能改造。但高次諧波污染可能造成設(shè)備故障和損壞，危及人身安全和生產(chǎn)任務(wù)的順利完成，高次諧波的消除刻不容緩。
4．高次諧波污染的消除
4.1 諧波補償裝置
如圖1所示為選煤廠供電采用的諧波補償裝置。
該補償濾波裝置存在如下問題:當大型電機停止運行時投入H5（250Hz），功率因數(shù)為cosφ= 0.94；當大型電機運行時，功率因數(shù)急劇下降為cosφ=0.9，此時出現(xiàn)欠補（滯后運行）。當大型電機停止運行時，投入H7（350Hz），功率因數(shù)超前，cosφ=0.94；當大型電機運行時功率因數(shù)滯后，cosφ= 0.9，這種運行方式不能采用，因為過補易發(fā)生諧振過電壓。
4.2 諧波保護裝置PCMHPD
上海沈電電氣公司推出的PCMHPD（Harmonic Protective Device）諧波保護器是針對越來越惡劣的電能質(zhì)量，為用電設(shè)備提供諧波保護的設(shè)備。PCMHPD諧波保護器采用了超微晶合金材料與創(chuàng)新科技的特別電路,對用電設(shè)備產(chǎn)生的隨機高次諧波和高頻噪聲、脈沖尖峰、電涌等干擾具有抑制和吸收作用；隨時跟蹤電壓波形，瞬時濾除電源中的尖峰、浪涌（雷電）、雜波，矯正因諧波影響而產(chǎn)生畸變的電壓波形；對噪聲進行消化并把被吸收的噪聲能量部分返回到電網(wǎng)中以矯正電網(wǎng)波形，使電網(wǎng)電源波形變得光滑清潔，既提高了電網(wǎng)質(zhì)量，又保證了儀器設(shè)備的正常運行。
采用PCMHPD諧波保護器解決了設(shè)備遇到的眾多問題：
自動保護用電設(shè)備
由于設(shè)備自身產(chǎn)生的接地電流在設(shè)備和真實地之間會引發(fā)一個電壓降，當噪聲頻率比較高的時候，很容易造成計算機電子設(shè)備、PLC、電機電器等電腦死機。
PCMHPD能自動消除具有破壞性的高次諧波，高頻噪聲、浪涌、尖峰瞬變等，確保了用電設(shè)備的使用壽命。
4.2.2 凈化電源
PCMHPD諧波保護器具有很強的抑制和消除能力，zui高可消除99%的因各種諧波引起的電壓、電流的畸變，防止諧波引發(fā)的計算機屏幕頻閃，以及由于開關(guān)、短路、負載變化引起的燈光頻閃。
4.2.3 保護功率因數(shù)補償設(shè)備
高次諧波頻率可能和雜散的電網(wǎng)電感及功率因數(shù)補償（PFC）設(shè)備組合的諧波頻率形成并聯(lián)諧振回路，諧振電路引起的諧波放大使電壓和電流波形畸變更為嚴重，從而導(dǎo)致設(shè)備過早出現(xiàn)故障。PCMHPD消除了諧波污染，確保了功率因數(shù)補償設(shè)備的使用壽命。
4.2.4 防止保護裝置的誤跳閘
諧波電流會導(dǎo)致斷路器誤跳閘或是在該跳閘的時候根本不跳。
5．結(jié)束語
現(xiàn)代煤礦工業(yè)中由于電力電子以及電子計算機等現(xiàn)代技術(shù)的廣泛使用，對電能質(zhì)量造成了很大的影響，危及到煤礦工業(yè)的安全生產(chǎn)。針對越來越惡劣的電能質(zhì)量，上海沈電電氣公司推出的PCMHPD（Harmonic Protective Device）諧波保護器為設(shè)備的正常運行提供了保障。PCMHPD并聯(lián)在電路中,本身不耗電。PCMHPD的使用減少了儀器設(shè)備的故障率和機器誤操作，全面克服了由于諧波污染導(dǎo)致用電裝置電能利用效率降低，故障率高的問題，保障了設(shè)備的安全運行。
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