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                  位移因數和電力諧波(THD)各自對電網的影響

                  發布時間:2022.02.04 21:45 瀏覽次數:51
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                  發電廠的電力經過高壓傳輸,再經過電力隔離變壓器,最終供電給居民用戶使用,其電壓范圍一般為交流220V~380V(大部分亞洲國家和歐洲國家)。這里請注意,用電設備產生的諧波THD及位移因數會呈現在220V~380V的電網中,但是諧波THD卻不能夠通過電力隔離傳輸變壓器返回到發電廠;但是位移因數卻可以返回影響到整個電網,包括發電系統。如果是從終端用戶消費者來看,是感受不到一個設備的功率因數高或低的區別。
                  所以這里的結論就非常明顯了:
                  1.功率因數PF只會降低電力的輸送及效率;
                  2.電流諧波THD由于不通過隔離變壓器,故對發電系統沒有影響。
                  看起來所有的影響只由位移因數產生,那么是不是電流諧波畸變根本沒有副作用呢?答案:有影響。但只是存在有建筑物安裝配線過程中。電流諧波THD因為不能通過380V~10KV的隔離傳輸變壓器,對絕大多數家用設備也不會產生影響。電力諧波的影響體現在380V系統中。
                  在大型商業建筑中,很多采用的是三相四線制供電系統,即低壓配電系統中,這種三相四線制系統在工業供電、民用住宅以及城市供電等電力系統中普遍應用。諧波THD會影響三相四線制中的中線,具體來說,如果用電設備產生大量的諧波的話,只有奇數次諧波才有影響(如3次諧波、5次、9次、15次諧波)。而中線一般也作為保護性接大地,即通常所說的PEN接地線,這在大型建筑物的三相380V供電系統中廣泛存在。
                  所以結果就是,諧波電流會流入到中線上,中線的電流過大,導致中線發熱,這樣的后果就是最終可能導致火災發生。而正常情況下,由于三相平衡,接地中線上是沒有電流流動的。所以,讀者看到這里,就知道為什么政府及法規標準對功率因數PF(即位移因數和諧波)有要求了,即使由于奇數次諧波的PEN接地中線過熱問題這種情況發生的概率較低。
                  實際上,各次諧波的存在是非常有規律的,總的來說,可以分成三組:
                  1.奇數3次諧波,如3次、9次、15次諧波等,它們的矢量疊加對380V大型建筑物供電系統有影響,但不能通過電壓器返回到發電系統,而且從9次諧波后,各次諧波的絕對值非常小,以至于影響是微乎其微的。
                  2.奇數非3次諧波,如5次、7次、11次諧波等,它們沒有矢量相疊加的情況,一般來說其絕對值也是非常小。
                  3.偶數次諧波,從周期函數的傅里葉分解可以看到,它們是不存在的。

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