领步电能质量

网站导航

领步-首页 有源滤波器 无源滤波装置 智云新技术 特殊问题诊治 案例-新闻 点击咨询客服

时时新闻

您的位置:首页 >案例新闻 >时时新闻 >为什么LED灯是三次谐波的主要来源

电能质量
专家诊治

把电能质量问题交给领步把电能质量问题交给领步400-056-5258

为什么LED灯是三次谐波的主要来源

返回列表来源:领步电能质量发布时间:2024-09-25加入收藏关注:-

文章头部广告图
      在商场及LED照明比较多的地方,经常发现零线电流过大,大约等于相线电流,有时达到相线电流的1.7倍;传统的电工理论告诉我们,当三相电路的负荷平衡时,零线上的电流为零,或者很小。为什么现在这个理论不对了呢?其实这是因为3次及3次成倍数的谐波电流在零线上的叠加。下面就三次谐波产生的原因、危害及解决方法做一个详细的分析。

一、三次谐波产生的原因

      三次谐波电流主要来自于单相整流电路。熟悉电路的人都知道,平滑电容的电压被充电到交流电的峰值后,就维持在交流电峰值附近。当交流电的电压低于电容上的电压时,电网上没有电流流入负载。这时,负载的电流由电容供给,随着输出电流,电容的电压开始降低,在某个时刻,交流电的电压会高于电容上的电压,这时,电网上才会有电流流入电容(给电容充电,使电容上的电压升高)和负载中。因此,电网仅在接近电压峰值的时刻向负载输入电流,电流的形状为脉冲状。通过付立叶分析可知,这种脉冲状的波形包含丰富的三次谐波成分。


3

二、产生三次谐波的主要负载

当今社会几乎所有的电子电路都需要用直流供电来工作,因此整流电路无处不在。其中对配电系统造成巨大影响的典型设备包括:

1. 通信设备、UPS电源、办公自动化设备

2. 大型医疗设备

3. 电视机为代表的家用电器,特别是变频空调、电磁炉等

4. 节能灯、调光灯等照明设备

5. 大尺寸的LED屏幕

      电视机和计算机的电流为很窄的脉冲波,这是很典型的单相整流电路的电流波形,实际上,任何使用开关电源作为直流电源的设备都会产生这种电流的波形。这是三次谐波电流的主要来源。

      目前大量使用的大尺寸LED屏幕,采用很多开关电源并联供电,因此LED屏幕产生的3次谐波电流很大。调光灯通过控制可控硅的导通角来控制电压的有效值。因此,他的电流也不是正弦波。节能灯也是目前常见的负载,他的电流也是脉冲状的。实际上,现代建筑物中,节能灯导致的三次谐波电流已经成为主要的危害。


1

三、三次谐波引起的故障

1. 三次谐波引起变压器过热

      谐波电流在流过变压器时,会造成变压器的损耗增加,从而导致变压器的温度过高。其中,三次谐波电流造成变压器过热的情况最为严重。当负载全部为信息设备和节能灯时,变压器的容量往往仅能达到铭牌上标称容量50%。

      变压器的初级绕组温度很高,尽管变压器还没有达到额定的功率。这是由于3次谐波电流在初级绕组中形成环流所致。

2. 三次谐波引起跳闸

      过流保护装置意外动作,虽然实际电流并没有达到保护的阈值,这是由于包含3次谐波的电流在同样有效值的条件下具有更大的峰值。

3. 三次谐波引起零线过热

      零线电流超过相线电流,尽管3相的负荷平衡,往往导致零线过热。造成零线过热的原因就是零线电流过大。零线不同于相线,他没有过流保护装置,因此在电流过大的情况下,不会进行保护,只能任凭发热。在一般配电系统中,零线的截面积并不比相线大(甚至更小),超过相线的电流必然会导致零线过热;零线上没有保险装置,不能像相线那样在过流时自动断开。因此,零线上过大的电流必然导致零线过热。


2

四、解决三次谐波的办法

      上述提到了三次谐波的产生以及三次谐波容易引起的故障,那么出现了三次谐波的问题该如何解决?目前对于三次谐波的治理,效果比较明显的方法有两种:

1.有源滤波器(APF)

      当对电压畸变率有较高的要求时,可以使用有源滤波器。需要注意的是,有源滤波器仅对其安装位置的上游有作用,对于下游负载没有任何效果。因此要注意安装的位置。不能安装在变压器的下端,这样仅能够降低变压器的温度,对于降低零线温度没有任何作用。

2.三次谐波零线滤波器

      如果对于电压畸变率没有严格的要求,仅是为了消除3次谐波电流的种种不良影响,使用零电流滤波器是性价比最高的方法。只要在变压器的次级安装一台零线电流滤波器,就能够减小零线90%以上的电流,保护整个系统免受三次谐波电流的危害,同时也相应减少相线的电流,达到节能的效果。

      [领步中国]凭借15年来累积的经验案例,解决了中小企业电能质量问题的精准定位,在国内同类厂商中无论是业绩案例还是技术成熟度,都能跻身行业前列。有源滤波器提升35%以上的谐波滤除能力,了解更多<谐波治理装置>,欢迎点击我们的在线客服进行咨询,或者直接拨打全国统一服务热线400-056-5258,我们期待您的来电!


文章底部图片探头


快速通道

更多>>地区案例 >江苏案例河北案例新疆案例北京案例黑龙江案例江西案例甘肃案例天津案例

更多>>应用领域 >新能源领域新材料领域汽车制造领域钢铁冶金领域塑料纺织领域商业文化领域医疗卫生领域污水处理领域

<%----%>