解析通信电源系统的谐波抑制和治理

时间:2023-05-17 11:00:06 手机站 来源:网友投稿

【摘要】 通信电源容量及其供电质量要求随着通信技术的飞速发展持续提高。通信供电系统中,由于非线性设备以及整流电路的大量应用与布置,使系统中谐波含量不断增加,不仅影响着通信供电系统本身稳定性,同时对系统中的设备产生严重威胁。基于此,深入分析通信电源系统谐波抑制与治理方案,成为确保通信供电系统安全性,打造绿色网络面临的重要内容。

【关键词】 通信电源系统 谐波 治理

一、谐波的产生及其危害

由于我国交流电规定频率是50Hz,所有非正弦波信号或者是不是50Hz的正弦波均属于谐波范畴。对于通信电源系统而言,由于大量电源设备(如UPS电源等)的应用,加之机房中通信非线性负载的数量增多,导致通信电源系统中的谐波含量持续攀升,进而严重影响着电网的供电质量与稳定性。另外,电网中谐波含量增加,其产生的电磁辐射会以噪声形式危害着通信设备,造成系统的设备故障;电能被谐波污染之后,必然影响通信供电系统运行效率,同时还可能严重损坏系统中的运行设备,从而威胁着整个通信电源系统的安全性。最后,系统中谐波含量增加,还会对系统中的变压器、电力电容器、断路器以及电力线缆等设备产生严重影响,产生漏磁、铁损、断路器脱扣等问题,为电力系统造成重大的经济损失。

二、通信电源系统中谐波抑制与治理对策思考

1、谐波治理方法与设备选择

对于通信电源系统的谐波抑制与治理而言,主要有两种方法:一是抑制通信电源系统中谐波的产生;二是采取措施治理以产生谐波。而对于通信供电系统而言,最为严重的谐波源便是系统中的整流设备,因此,在治理无法避免的谐波时,可对系统中设备进行技术升级,从而达到减少系统设备的谐波的目的。在治理过程中,又细分为三种谐波治理方式:第一,就地治理。第二,区域治理。第三,集中治理。

综上可见,无论何种治理方式,均是通过加设滤波设备的方式,消除系统中的谐波干扰。因此,滤波设备的选择与安装便成为了通信电源系统中谐波治理的关键。

2、谐波治理设备的安装与调试

(1)滤波设备选择。在通信电源系统谐波治理中,无(有)源滤波器、混合型滤波器是三类非常典型的谐波治理设备。其中,无源滤波器是由电阻、电感以及电容三类原件组合形成LC滤波电路的谐波治理设备,根据其元器件容量与安装位置,可选择装设滤波器或者用于系统电力设备输入端进行综合滤波。该类谐波治理设备主要优势在于谐波过滤效果良好,结构简单,然而仅能针对固定频率进行滤波治理,加之LC电路的参数漂移问题,其滤波效果有待提高。有源滤波器在消除谐波过程中,可对系统中的谐波实施动态补偿,可有效降低高次谐波电流引发的线路以及设备损耗等,并能实现谐波变化的跟踪补偿,具有良好的谐波抑制效果,但其结构复杂,以及在实施补偿中产生的功耗较高。混合型有源滤波器在应用中,可将其串联在负载、无源滤波器与电源之间有源滤波器视作一个抗阻器件,其对谐波抗阻表现为高阻,而对基波则的抗阻则为0,从而避免了电网中谐波的流入,达到隔离谐波、避免谐振的作用。

(2)滤波设备安装与调试。在安装谐波治理设备之前,应合理选择滤波设备的容量I。若设在滤波设备安装处实际测得的谐波电流值为I0,选择的谐波实测量用THDi表示,则安装的滤波设备需满足以下条件:

I≥(THDi实测值-THDi目标值)

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在设备安装过程中,首先应正确选取其安装位置,同时还需留出足够的空间,以便于谐波治理设备的调试与维护。同时,在安装过程中,进行设备接线时,应严格检查输入的驻点参数,确保其满足设备安装的技术规范要求。再次,在导线敷设时,还需确保其接线端子与导线截面积能够对应于工作电流,并留有足够的裕量,以确保滤波设备在进行高次谐波补偿过程中的安全运行。最后,在完成安装之后,在经检查,确保接线无误之后,还需依据调试图进行设备调试,在滤波设备正常运行情况下,方可投入谐波治理之中。

综上可见,随着通信电源系统中非线性负载以及电源设备的大量运用,导致系统中谐波大量产生,威胁着通信供电系统供电质量与运行安全性,根据实际,选用并加装合适的滤波设备,抑制与治理系统中的谐波,对于提升通信电源系统中电源设备的运行效率具有重要的实践意义。

参 考 文 献

[1] 姜卫华. 通信电源系统的谐波分析与治理[J]. 信息通信,2013,(8):191-192

[2] 张继红,孙维,吴长顺等. 部分平滑方式的高次谐波抑制策略[J]. 通信电源技术,2009,26(4):1-3

[3] 赵倩. 电力通信网中通信电源故障的分析与维护[J]. 通信电源技术,2009,26(4):58-59

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