要详细分析XC APF有源电力滤波器的节电性能,首先要分析谐波和无功功率带来的能量损耗问题。国际上公认的谐波定义为:“谐波是一个周期电气量的正弦波分量,其频率为基波频率的整倍数”。
电力系统谐波引起的损耗主要表现在以下几个方面:
一、变压器上的损耗。负载电流中含有谐波时,将在三个方面引起变压器发热的增加:
1)均方根值电流。如果变压器容量正好与负荷容量相同,那么谐波电流将使得均方根值电流大于额定值。总均方根值电流的增加会引起导体损耗增加。
2)涡流损耗。涡流是由磁链引起的变压器的感应电流。感应电流流经绕组、铁芯以及变压器磁场环绕的其它导体时,会产生附加发热。这部分损耗以引起涡流的谐波电流的频率的平方增加。因此,该损耗是变压器谐波发热损耗的重要组成部分。
3)铁芯损耗。铁损的增加取决于谐波对外加电压的影响以及变压器铁芯的设计。电压畸变的增加将使得铁芯叠片中涡流电流增加,总的影响取决于铁芯叠片的厚度以及钢芯的质量。
二、中性线上的损耗。中性线上流过的是零序电流。正常情况下系统中的零序电流含量很低,但谐波中的三次、六次等三的倍数次谐波均属于零序分量,都会流过中性线