李兆林（1968—）
男，工程师，（新余钢铁有限责任公司运输部，江西  新余   338001） ,现从事铁路电气设备管理与技术开发工作。

摘要：本文介绍了中频谐波电压滤除的基本原理。

关键词：三相电压；谐波；滤除

Abstract:   The  paper  introduced   the  basic  prinple  of  filtering  harmonic  voltage.

Key words:   three-phase  voltage; harmonic; filter

    谐波电压对供电系统会产生极大的危害，它产生的谐波附加损耗，使设备过热，加速设备绝缘老化，缩短设备使用寿命，不治理无法保证设备的安全。新余钢铁有限责任公司在原料站实现铁路信号微机联锁改造时，就遇到一路电压受中频谐波污染，倒接该路电源时，信号电源屏产生剧烈啸叫，调压器不停地升压、降压旋转，且异常温升，电源屏不能稳压输出，室内联锁继电器吸放无序、室外信号机忽亮忽灭，联锁系统失控无法正常选排进路。后来，经过谐波治理，才恢复了系统的正常，其谐波产生原因和治理过程将在下文中做一简要介绍。

１ 中频谐波电压源

    原料站微机联锁电源屏其中一路电源供电网络如图1所示。
  

    从供电网络可知中频炉是产生谐波电压源，中频炉是大功率非线性用电设备，它是通过变流装置把电源频率提高来熔炼金属，变流装置中可控硅的通断产生了强力谐波污染。

    在现场用示波器测量A点（室内电源屏输入点），谐波污染后三相电压的波形如图2所示。

2 谐波电压对电源屏的影响简析

    三相谐波电压输入电源屏，经过电源屏内三相桥式整流，滤波电路得到三相直流平均电压U，差动放大器将U与基准电压比较，正、负差异电压去控制三相感应高压器的正、反旋转。由于三相谐波电压是非光滑的正弦波三相谐波电压整流、滤波后的平均电压U无序突变，因此，差动放大器将其与基准电压比较后产生的正负差异电压也是无序突变，这种无序突变的电压驱动三相感应高压器不停地升压、降压旋转，电源屏三相输出电压也忽升、忽降，谐波分量电压又使感应调压器产生剧烈的啸叫，联锁系统不能稳定工作。

3 谐波治理

    用傅里叶级数分解中频谐波电压（过程略），可知谐波电压含有3、5、7……各次谐波，随着谐波次数增加，其幅值急剧下降，所以，在谐波治理中考虑设备成本因素，滤波参数选择以滤除3、5、7次谐波为主，谐波滤除电路原理及结构框图3图4所示：
　　

    从波图可见，波形已近似为正弦波，输入给电源屏后，不产生啸叫，驱动电机、感应调压器也能正常工作，不产生异常温升，信号联锁系统也能稳定、可靠地工作。

参考文献：

    [1] 李瀚荪. 电路分析基础[M]. 人民教育出版社. 1979.

    [2] 余健明, 同向前, 苏文成. 供电技术[M]. 机械工业出版社. 2002.

    [3] 黄俊. 半导体变流技术. 机械工业出版社[M]. 1982.

作者信息：

    李兆林，肖运勇，薛荣萍（新余钢铁有限责任公司运输部，江西  新余   338001）