電力牽引高次諧波

簡介

電力牽引高次諧波(harmonics of electric traction) 是指整流式交流電力機車在整流過程中將引起交流側電流、電壓波形畸變，按傅立葉級數分析該畸變波形可分解成頗率為基波頻率整數倍的一系列高次諧波分量的疊加。

高次諧波電流、電壓可引起下列不良影響：

(1)對通信線產生雜音干擾影響；

(2)引起電力系統中其他電力電容器設備的過負荷；

(3)當電氣化鐵路負荷某次諧波電流頻率與電力系統自身諧振頻率相近時，可產生電流諧振，使該次諧波電流在電力系統中放大，危及系統安全運行；

(4)使旋轉電機、變壓器、電力電纜的出力減少並產生過熱，影響電氣設備壽命；

(5)造成繼電保護誤動或儀表讀數誤差；

(6)使半導體開關元件換相失靈。

為限制諧波的危害，各國都規定了允許諧波含量的標準。

(1)中國在《電力系統諧波管理暫行規定》中規定了電力系統中任何一點的諧波電壓畸變值(見表1)和任一用戶接入電力系統的諧波電流允許值(見表2)。

(2)英國電氣廳標準(G 5/3-1976)規定的諧波電壓允許值見表3，高次諧波電流允許值見表4。

(3)蘇聯國家標準只規定了電壓畸變允許標準，對於110kV系統，電壓綜合畸變率允許值為5%。

(4)美國IEEE標準建議電壓畸變允許值為1.5%。

(5)聯邦德國標準規定為3%~5%。

為降低電力牽引負荷產生的諧波，在電力牽引變電所和電力機車中裝設了由電容、電感組成的諧波吸收裝置。正在發展中的交流-直流-交流電力機車利用電力電子技術，可實現低諧波分量的負荷特性，使諧波影響降到最低。