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  在信息化時(shí)代到來(lái)之前,對(duì)于低壓供電系統(tǒng)而言,其主要負(fù)載為電阻性負(fù)載(例如:白熾燈、電爐等)及電感性負(fù)載(例如:交流電動(dòng)機(jī)、電磁鐵、繼電器等)。無(wú)論是電阻性負(fù)載,還是電感性負(fù)載,在運(yùn)行中都不會(huì)向輸入電源反饋任何諧波電流。為了提高低壓供電系統(tǒng)的電能利用率,需在電力變壓器的輸出端配置具有電流相位超前特性的電容性功率因數(shù)補(bǔ)償柜,能對(duì)具有帶滯后特性的電感性負(fù)載執(zhí)行調(diào)控,從而使輸入功率因數(shù)cosφ盡可能地趨于1。然而,隨著以互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)中心(IDC、EDC和SDC等)為代表的信息網(wǎng)絡(luò)越來(lái)越多的采用開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)方案來(lái)支持其運(yùn)行的IT設(shè)備(例如:PC機(jī)、服務(wù)器、磁盤陣列機(jī)、存儲(chǔ)器、網(wǎng)關(guān)、-48V通信電源和交換機(jī)等)和家用電器(電視機(jī)、DVD機(jī)、音響設(shè)備、激光打印機(jī)等)以及采用三相整流濾波器設(shè)計(jì)方案的UPS及變頻器等的整流濾波型非線性負(fù)載被投入到低壓供電系統(tǒng)中。對(duì)于所有這些整流濾波型的非線性負(fù)載而言,在它們運(yùn)行中都會(huì)向輸入電源程度不同地反饋諧波電流,從而造成越來(lái)越嚴(yán)重的諧波*和污染問(wèn)題。這是因?yàn)橛纱罅康碾娏髦C波所產(chǎn)生的無(wú)功功率不僅會(huì)導(dǎo)致輸入電源電能的利用率大大下降(主要表現(xiàn)為輸入功率因數(shù)顯著下降)。而且,它還會(huì)對(duì)低壓供電系統(tǒng)本身及各種用電設(shè)備的安全運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)重威脅和留下種種故障隱患。輸入諧波電流可能帶來(lái)危害可大致歸納為三大類:

(1)對(duì)供電設(shè)備所帶來(lái)的危害

①電力變壓器/發(fā)電機(jī)因損耗的增大和溫升過(guò)高,使它們必須處于降額使用狀態(tài);

  ②功率因數(shù)補(bǔ)償器中的電力電容器因過(guò)流而異常發(fā)熱及諧振現(xiàn)象而發(fā)生爆炸及損壞;

③電力電纜因長(zhǎng)期處于過(guò)熱運(yùn)行狀態(tài)而使絕緣加速老化,進(jìn)而導(dǎo)致出現(xiàn)漏電及短路故障;

  ④斷路器開(kāi)關(guān)/漏電保護(hù)器的誤跳閘、拒跳閘、接觸不良及損壞,造成供電系統(tǒng)故障

  (2)對(duì)供電電網(wǎng)所帶來(lái)的危害

  ①由于大量高次諧波電流的出現(xiàn),導(dǎo)致輸入功率因數(shù)下降,無(wú)功功率損耗增大,導(dǎo)致供電電網(wǎng)的利用率下降;

②供電電網(wǎng)因發(fā)生諧波諧振的幾率增加,因諧振在用戶供配電系統(tǒng)所誘發(fā)的瞬態(tài)過(guò)電壓、瞬態(tài)過(guò)電流將直接危害各種用電設(shè)備的安全運(yùn)行;