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[电力电子] 山东胶济电气化铁路谐波检测技术方案设计

  • 简介:第一章 概述 1.1谐波的产生及危害 1.1.1谐波的产生   在理想的供电系统中,电流和电压都是正弦波的。在只含线性元件(电阻、电感及电容)的简单电路里,流过的电流与施加的电压成正比,流过的电流是正弦波。在实际的供电系统中,由于有非线性负...
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目录 第一章 概述
第二章 设计方案
第三章 谐波在线监测系统规划
第四章 谐波在线监测系统功能
第五章 主要技术特点和经济技术指标 参考资料 [1] 孙树勤,林海雪,干扰性负荷的供电。北京:中国电力出版社,1999
[2] 何仰赞等,电力系统分析(上下册)。武汉:华中理工大学出版社出版,1996
[3] 赵乾钊,电气化铁道谐波预测评估方法的研究。电气化铁道,2004年5期。
[4] 张直平等,城市电网谐波手册。北京:中国电力出版社,2001
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[6] 吴竞昌.供电系统谐波[M].中国电力出版社,1998.5
[7] 张浩.戴瑞珍.谐波抑制的工程设计方法探讨。电网技术,2002.6.
[8] 郎维川.供电系统谐波的产生、危害及其防护对策。《高电压技术》, 2002.6 简单介绍 本设计方案主要按照山东省电力公司对胶济电气化铁路进行谐波监测的指导思想,根据牵引站谐波产生的机理,对牵引变电站的两条馈线进行谐波监测,监测信号取计量回路或测量回路侧的PT和CT。现场监测单元通过通信协议转换后接入局域网与监控中心进行通信和数据传输。监测数据通过WEB服务器对MIS系统开放,支持WEB浏览方式,做到数据共享。
第一章 概述
1.1谐波的产生及危害
1.1.1谐波的产生
  在理想的供电系统中,电流和电压都是正弦波的。在只含线性元件(电阻、电感及电容)的简单电路里,流过的电流与施加的电压成正比,流过的电流是正弦波。在实际的供电系统中,由于有非线性负荷的存在,当电流流过与所加电压不呈线性关系的负荷时,就形成非正弦电流。任何周期性波形均可分解为一个基频正弦波加上许多谐波频率的正弦波。谐波频率是基频的整倍数。因此谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。当电流流经负载时,与所加的电压不呈线性关系,就形成非正弦电流,从而产生谐波,如下图所示。
  谐波频率是基波频率的整倍数,根据法国数学家傅立叶(M.Fourier)分析原理证明,任何重复的波形都可以分解为含有基波频率和一系列为基波倍数的谐波的正弦波分量。谐波是正弦波,每个谐波都具有不同的频率、幅度与相角。谐波可以区分为偶次与奇次性。在平衡的三相系统中,由于对称关系,偶次谐波已经被消除了,只有奇次谐波存在,奇次谐波引起的危害比偶次谐波更多更大。电网谐波主要来自于三个方面:
一是发电源质量不高产生谐波:
发电机由于三相绕组在制作上很难做到绝对对称,铁心也很难做到绝对均匀一致和其他一些原因,发电源多少也会产生一些谐波,但一般来说很少。
二是输配电系统产生谐波:
输配电系统中主要是电力变压器产生谐波,由于变压器铁心的饱和,磁化曲线的非线性,加上设计变压器时考虑经济性,其工作磁密选择在磁化曲线的近饱和段上,这样就使得磁化电流呈尖顶波形,因而含有奇次谐波。
三是用电设备产生的谐波:
由于晶闸管整流在电力机车、铝电解槽、充电装置、开关电源等许多方面得到了越来越广泛的应用,给电网造成了大量的谐波。无论晶闸管整流装置采用移相控制还是单相整流电路
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