谈谈电网“污染”

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谈谈电网“污染”

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谈谈电网“污染”---谐波2005-9-27这篇文章被阅读了< 26 >次摘要:电力系统的谐波问题早在20世纪20年代和30年代就引起了人们的注意。

当时在德国,由于使用静止汞弧变流器而造成了电压、电流波形的畸变。

1945年J.C.Read发表的有关变流器谐波的论文是早期有关谐波研究的经典论文……关键词:电力系统电网污染谐波电力系统的谐波问题早在20世纪20年代和30年代就引起了人们的注意。

当时在德国,由于使用静止汞弧变流器而造成了电压、电流波形的畸变。

1945年J.C.Read发表的有关变流器谐波的论文是早期有关谐波研究的经典论文。

到了50年代和60年代,由于高压直流输电技术的发展,发表了有关变流器引起电力系统谐波问题的大量论文。

70年代以来,由于电力电子技术的飞速发展,各种电力电子装置在电力系统、工业、交通及家庭中的应用日益广泛,谐波所造成的危害也日趋严重。

世界各国都对谐波问题予以充分和关注。

国际上召开了多次有关谐波问题的学术会议,不少国家和国际学术组织都制定了限制电力系统谐波和用电设备谐波的标准和规定。

供电系统谐波的定义是对周期性非正弦电量进行傅立叶级数分解,除了得到与电网基波频率相同的分量,还得到一系列大于电网基波频率的分量,这部分电量称为谐波。

谐波频率与基波频率的比值(n=fn/f1)称为谐波次数。

电网中有时也存在非整数倍谐波,称为非谐波(Non-harmonics)或分数谐波。

谐波实际上是一种干扰量,使电网受到“污染”。

电工技术领域主要研究谐波的发生、传输、测量、危害及抑制,其频率范围一般为2≤n≤40。

电网谐波是怎么产生的?其主要来自于以下几个方面:一是发电源质量不高产生谐波:发电机由于三相绕组在制作上很难做到绝对对称,铁心也很难做到绝对均匀一致和其他一些原因,发电源多少也会产生一些谐波,但一般来说很少。

二是输配电系统产生谐波:输配电系统中主要是电力变压器产生谐波,由于变压器铁心的饱和,磁化曲线的非线性,加上设计变压器时考虑经济性,其工作磁密选择在磁化曲线的近饱和段上,这样就使得磁化电流呈尖顶波形,因而含有奇次谐波。

探析电力生产的污染危害及其脱硫处治

探析电力生产的污染危害及其脱硫处治

探析电力生产的污染危害及其脱硫处治摘要:按照中国电力工业“十三五”总体规划,在21世纪结束前,电网行业的装机总量将达到3亿千瓦,每年的发电总量将达到1.4亿千瓦时。

电力生产造成的空气污染问题是决定我国是否可长久发展的一个非常重要的问题。

所以,电厂的发展必须和环境保护相互结合,加快洁净煤燃烧技术的发展。

本文研究了电力生产所造成的危害,当前行业中的脱硫现状以及脱硫的处理措施。

关键词:电力生产;污染危害;脱硫防治引言电力行业的发展离不开中国经济的发展,大多数电厂的原材料依旧是煤炭,中国煤炭燃烧产生的二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx)排放量急剧增加。

二氧化硫和氮氧化物作为主要的污染物排放到空气中。

数据表明,中国NOx和SO2的年排放量大约为760万吨和2300万吨。

然而,“酸雨”和“酸雾”的形成离不开NOx和SO2的排放。

氮氧化物和碳氢化合物结合也是光化学烟雾产生的主要原因,因此,NOx和SO2污染的后果在一定程度上将会对人类健康造成非常重要的影响,并对自然环境造成十分重大的破坏。

由于NO x,SO 2和酸雨,中国每年损失1200亿元,占GDP的7-8%。

在中国,二氧化硫主要来自燃煤和混煤的烟气,约占90%。

燃煤电厂约占二氧化硫排放总量的1/4,而氮氧化物90%来自燃料燃烧。

收益以,脱硫,脱氮是中国控制燃煤污染,提升大气环境的最重要举措。

1.电力生产所产生的危害煤炭是中国的主要消费能源,上个世纪末年煤炭产量为12.8亿吨。

据预测,到2020年,2030年和2050年,中国的煤炭产量将分别达到30亿吨,50亿吨和70亿吨。

煤炭不仅为工农业生产和人民生活提供了充足的能源,也是造成中国环境污染的主要来源。

中国的环境形势不容客观。

烟雾,灰尘,SO2,NO X和由它们引起的酸雨对大气环境危害极大。

酸雨覆盖面积已经占全国面积的35%以上。

煤炭是电厂的主要原材料。

因为电能在应用中和其他能源相比具有很大的优势,我们必须考虑从能源发展战略的角度将各种非电厂消耗的煤转化为电能,并先后满足发达煤炭生产国用于发电的80%的煤炭目标。

变频器对电网的污染及对策

变频器对电网的污染及对策

浅析变频器对电网的污染及对策摘要:在变频器被广泛应用于生产和生活的时候,作为电网的负载,变频器装置给电网带来的污染不可忽视,本文结合工作实践,重点对谐波污染的产生及设备调试中采用的各种抗污染的方法进行了分析和介绍。

关键词:变频器谐波影响对策1引言变频器作为电力电子技术的核心器件或设备,已被广泛用于空调、电冰箱、微波炉、洗衣机、电磁炉等时尚家电领域,同时作为交、直流电机传动控制的新型调频调压电源被大量用于交直流调速控制、伺服控制、节能控制等等不同的领域和场合。

这些都是变频器技术的发展带来巨大成果和效益,对更新传统产品、提高产品质量、提高自动控制水平、方便生产和生活创造巨大的价值,还处于不断发展和创新之中,倍受广泛重视。

但是,不能忽视的是在采用变频器的过程中,作为电网的负载,变频器给电网带来的电磁谐波污染的严峻性。

现在各国对变频器入网的“治污”都有明确的要求和标准。

因此变频器的生产者、使用者应该了解变频器使用给电网带来的直接影响,给共网设备和系统带来的直接和间接危害,本文对变频器对电网的电磁谐波污染及对策进行探讨,以期与读者共同探索克服或降低污染的措施。

2 AC-DC-AC变频器系统的谐波分析2.1AC-DC-AC变频器一般分析交流变频传动控制是变频器最具代表性的应用。

交流电机所需的交流电是通过变频器,将工频电网电通过AC-DC-AC或AC-AC的两种形式变换,再输出频率和电压可以同时或分别控制的、电机要求的交流电源,达到交流电机调速控制的目的。

本文主要讨论AC-DC-AC变频器,其基本结构如图1所示。

图1 AC-DC-AC变频器主电路图1中,逆变三相输出U、V、W可接三相交流负载。

AC-DC-AC 变频器即交-直-交变频器,其功能是先把工频三相交流电R、S、T通过三相整流器变成脉动直流,再经过电感或电容滤波成所需直流,然后通过逆变环节把直流电变换成频率、电压均可调控的三相交流电,向三相交流负载供电。

电网污染的原理

电网污染的原理

电网污染的原理电网污染是指由电力运输和分配过程中产生的对环境和人体健康造成的不利影响的一种现象。

电网污染主要包括电磁辐射污染、电磁噪声污染、电力谐波污染和电力电磁干扰等。

电网污染的主要原理是电力系统的电流和电压质量的不合格导致电网中出现非线性电流或非线性负载,产生电磁辐射和谐波,从而造成电网污染。

首先,电网污染的原理之一是电磁辐射污染。

电网中的电器设备、输电线路、变压器等都会产生电磁辐射。

这些电磁辐射会随着电流和电压的变化而变化,从而产生电磁辐射的频谱。

这种电磁辐射会对周围的环境和人体健康造成不利影响,比如影响电子设备的正常功能、产生电磁波辐射对人体健康产生潜在威胁等。

其次,电磁噪声污染也是电网污染的原理之一。

电力系统中的电器设备和电力线路都会发出电磁噪声。

这些电磁噪声可以是高频电磁波,也可以是低频电磁波。

当电磁噪声超过一定的限度时,就会对周围的环境和人体健康造成负面影响。

比如造成电子设备的干扰、影响人的睡眠质量、产生不适感等。

此外,电力谐波污染也是电网污染的主要原理之一。

电网中的非线性负载或非线性电流会产生电力谐波。

这些电力谐波会导致电网电压变形,进而对电网和周围的设备产生不良影响。

电力谐波会引发设备的性能损失、设备的热效应、电器设备的寿命缩短等问题。

最后,电力电磁干扰也是电网污染的原理之一。

电力系统中的电器设备、电线、电缆等都会发出电磁信号,这些电磁信号会通过电网传输到其他的电器设备上,从而干扰其正常的工作。

电力电磁干扰会导致设备的故障、数据的丢失等问题。

综上所述,电网污染的原理主要包括电磁辐射污染、电磁噪声污染、电力谐波污染和电力电磁干扰等。

这些污染形式是由电力系统中的电流和电压质量不合格导致,对环境和人体健康产生不良影响。

因此,需要采取相应的措施来减少电网污染,保护环境和人体健康。

电力污染:电厂燃煤对大气和水源的影响及减排措施

电力污染:电厂燃煤对大气和水源的影响及减排措施

电力污染:电厂燃煤对大气和水源的影响及减排措施电力污染是指电厂燃煤对大气和水源造成的污染问题。

燃煤电厂是目前世界上主要的电力来源之一,但同时也是最大的污染源之一。

电力污染严重影响着环境和人类的健康,因此采取有效的减排措施至关重要。

下面将详细分析电厂燃煤对大气和水源的影响,并列举几种减排措施。

一、电厂燃煤对大气的影响1. 大气污染物排放:燃煤电厂通过燃烧煤炭产生大量污染物,其中包括二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)和颗粒物等。

这些污染物将直接排放到大气中,导致空气质量恶化。

2. 温室气体排放:燃煤电厂排放的二氧化碳(CO2)是主要的温室气体之一,通过增加大气中的温室气体浓度,导致全球气候变暖和气候变化。

二、电厂燃煤对水源的影响1. 水污染:燃煤电厂在发电过程中需要大量的水资源用于冷却,但使用后的冷却水中会含有大量的污染物,如重金属、有机物和悬浮物等,直接排放到水源中会造成水质污染。

2. 水资源消耗:电厂大量使用水资源,对于水资源稀缺地区,燃煤电厂的发展可能导致水资源供应短缺的问题。

三、减排措施1. 排放控制技术:燃煤电厂可采用烟气脱硫、脱氮和减少颗粒物排放等技术手段,以降低对大气的污染。

例如,采用燃烧提前量技术可以降低煤炭燃烧过程中产生的污染物。

2. 清洁能源的发展:发展可再生能源如太阳能和风能等,减少对煤炭的依赖,降低燃煤电厂的运行数量,从而减少对大气和水源的污染。

3. 水资源管理:电厂应采取合理的水资源管理措施,如回收利用冷却水和开展水资源节约活动,减少对水源的消耗,降低对水质的污染。

四、监管和政策支持1. 加强法规监管:制定更严格的环保法律法规,要求电厂严格遵守排放标准和有效地控制污染物排放。

2. 推动技术研发:政府应加大对清洁能源技术的研发和推广力度,支持电厂采用更高效的清洁能源技术来减少排放。

3. 经济激励措施:政府可以通过税收减免、补贴等经济政策措施来鼓励电厂采取减排措施。

综上所述,电厂燃煤对大气和水源造成严重污染,而减排措施是解决目前电力污染问题的关键。

电网系统污染的产生及危害初探电网污染

电网系统污染的产生及危害初探电网污染

电网系统污染的产生及危害初探电网污染电压波动指供用电电压正弦波的峰值和谷值,在一定时间超过或低于标称电压,约从半周波到几百个周波,从10ms~2.5s,包括过压及欠压波动。

市面出售的过电压保护器和普通避雷器只能消除瞬态脉冲,基本不能消除过压波动。

普通避雷器在限压动作时会超过其额定的热(焦耳)容量,导致其保护作用延迟并烧毁,无法提供持续稳定的保护功能。

电压波动是导致计算机系统、控制系统和敏感电子设备故障、停机的主要原因。

欠压波动是多个正弦波的峰值和谷值,在一段时间内低于标称电压,如电压突降和晃动。

供电公司供电电压过低和用户负荷过载是造成长时间低电压的主要原因。

严重的失压则是由于配电网内重负荷的启动造成,如大型电弧炉、空调机组、电动机组的启停及开关电弧、熔断器熔断、断路器动作等,以上都是导致电压波动甚至电压畸变的主要原因。

浪涌冲击和雷电波的侵入导致用电系统内部阻抗发生闪变,即时间仅2ms之内的电压瞬时涌动,这种涌动具有正负两个极性,具有典型的连串及震荡特性,亦被称之为尖峰、缺口、干扰、毛刺、突变。

浪涌冲击问题直至20世纪40年代,由大型冶炼炉和电弧焊机引发的电压闪变才引起有关电力工程师的关注。

近年,随着大型整流电源设备、计算机及UPS等斩波型开关电源设备的广泛使用,浪涌冲击和谐波畸变以遍及各个行业。

由此而来的设备误动作、相互串扰、电器绝缘损坏、过电流及不平衡电流现象时常发生。

浪涌冲击的危害在谐振发生时将更为严重。

在脉冲的一系列频谱中,当线路电感量和电容量接近时,极有可能引起谐震,导致谐波在用电系统的局部区域不断放大。

谐振不仅会随着瞬间干扰产生高电压和过电流,在50Hz基频系统叠加谐振电流,引起设备绝缘过热,直至烧毁损坏。

诸如商业大厦的电梯变频调速驱动系统、不间断供电系统等整流逆变装置设备的广泛应用,成为浪涌冲击和谐振的主要原因,同时,整流触发电路也会引发浪涌和谐振。

整流设备不仅导致波形畸变,同时会令功率因数下降,因此需安装补偿电容器来改善功率因数,但常规电容器的投入更容易引发谐振现象,在轻载时必须切除。

电力系统环境环境污染分析

电力系统环境环境污染分析

电力系统环境环境污染分析电力工业的发展极大的推动了人类文明的进步,加快了社会历史的进程。

电力工业的发展水平已经成为衡量一个国家经济发达程度的重要标志。

但电力工业的快速发展消耗了大量的化石燃料,同时由于我国电力发展多年来与社会经济快速发展错位,被逼迫跨越式发展, 缺乏科学性及相关技术、设施的完善,这些都造成了严重的环境污染问题。

本文将从发电、输电和用电三个阶段分析电力系统导致的环境污染问题。

1 发电阶段我国现阶段的电力构成主要包括火电、水电与核电,其中火电约占总装机容量的78%,水电约为20%,核电约为2%,其他风力及太阳能等绿色电力在我国还处于刚刚起步阶段,所占比重较小。

长期以来,我国的电力生产工艺总体上讲还是比较落后的,特别是一些小型火力发电站的兴起,虽然缓解了我国电力不足的矛盾而起着积极的作用。

但是,由于技术水平不高,管理不善,以及只注重生产而忽视对环境的治理,或治理经费不足等原因,不仅造成能源浪费严重,煤耗量大,而且也造成了环境的严重污染。

燃煤发电的污染主要表现为烟气排放对大气环境的污染问题。

煤基燃料在燃烧的过中,由于燃烧不完全性和在燃烧过程中的化学反应而产生大量的二氧化碳、二氧化硫、一氧化碳、氮的氧化物等气体和灰尘,当这些气体和尘埃排放到大气中就会因此而形成酸雨,直接造成对人畜、庄稼,林木的危害,引起臭氧层的破坏,致使紫外线对地面生物强烈幅射,导致全球性气候变暖的“温室效应”等问题。

核电是对环境影响最小的化石能源,核电对环境的影响主要为放射性污染,对人体健康有较大的危害。

核电站如果发生事故,往往造成灾难性的后果。

核废料的处理在世界范围内仍然是一个难题,现今多采用深埋的方法,但并不能完全掩盖放射线的泄漏。

一般情况下,地区性气候状况受大气环流所控制,但修建大、中型水库及灌溉工程后,原先的陆地变成了水体或湿地,使局部地表空气变得较湿润,对局部小气候会产生一定的影响,主要表现在对降雨、气温、风和雾等气象因子的影响。

电网污染的危害性

电网污染的危害性
• 由此可见电网污染时造成B超仪器故障的
• 最危险最隐蔽的原因,为了确保B超仪器及其附 属设备的正常运行,延长使用寿命,必须寻找B 超仪器的守护神。
• 两家医院的B超诊断仪在同一时间发生同一故障: 仪器的电源部件损坏。原因是该地区的主电力线 切换,未采取防范措施。
• 3. B超仪器设备工作受到干扰,图像模糊,数据差 错,无法正常工作。尤其是数字化机,以专用软件 为驱动程序或以
• Windows NT 平台为操作程序的先进的B超诊断 仪和内置图像工作站更容易受到伤害。这些B超 仪器会突然无缘无故
• 出现故障,如按键不听指挥;按任何按键都没有 反应,图像文件消失或部分资料不见,并且无法 修复;开机后,
• 系统默认值无法正常运行;在读取档案时,不 断收到错误信息;硬盘等外设使用不久就损坏; 屏幕上的图像改变
• 大小比例或者变形;图像无法冻结或者冻结后无 法再打开;甚至无法关机等。以至于我们这些习 惯使用模拟机
• 的用户感到无比困惑:这些号称世界最先进的仪器 怎么了?毛病这么多!过去的老机器用了几十年从 来没有这些毛病。真是价格
• 越来越贵,质量越来越差。一连串的牢骚发向 厂商。全不知道这些征兆正在向我们提示:超 声仪继续工作,但内部元器件受损, 整套设备的可靠性下降,使用寿命缩短。
• 电源质量的要求越来越高,也越来越容易受到 电网污染的破坏。这种破坏性后果主要在下面 四种层次:
• 1. 仪器设备损坏,甚至产生火灾和人员伤亡,后 果极为严重。这种破坏一般以雷击灾害为主。
• 2. 整个网络系统工作停顿,同一电源线供电的 仪器设备全部或部分遭到不同程度的毁坏,经 济损失惨重。曾经有一地区
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谈谈电网“污染”---谐波2005-9-27这篇文章被阅读了< 26 >次摘要:电力系统的谐波问题早在20世纪20年代和30年代就引起了人们的注意。

当时在德国,由于使用静止汞弧变流器而造成了电压、电流波形的畸变。

1945年J.C.Read发表的有关变流器谐波的论文是早期有关谐波研究的经典论文……关键词:电力系统电网污染谐波电力系统的谐波问题早在20世纪20年代和30年代就引起了人们的注意。

当时在德国,由于使用静止汞弧变流器而造成了电压、电流波形的畸变。

1945年J.C.Read发表的有关变流器谐波的论文是早期有关谐波研究的经典论文。

到了50年代和60年代,由于高压直流输电技术的发展,发表了有关变流器引起电力系统谐波问题的大量论文。

70年代以来,由于电力电子技术的飞速发展,各种电力电子装置在电力系统、工业、交通及家庭中的应用日益广泛,谐波所造成的危害也日趋严重。

世界各国都对谐波问题予以充分和关注。

国际上召开了多次有关谐波问题的学术会议,不少国家和国际学术组织都制定了限制电力系统谐波和用电设备谐波的标准和规定。

供电系统谐波的定义是对周期性非正弦电量进行傅立叶级数分解,除了得到与电网基波频率相同的分量,还得到一系列大于电网基波频率的分量,这部分电量称为谐波。

谐波频率与基波频率的比值(n=fn/f1)称为谐波次数。

电网中有时也存在非整数倍谐波,称为非谐波(Non-harmonics)或分数谐波。

谐波实际上是一种干扰量,使电网受到“污染”。

电工技术领域主要研究谐波的发生、传输、测量、危害及抑制,其频率范围一般为2≤n≤40。

电网谐波是怎么产生的?其主要来自于以下几个方面:一是发电源质量不高产生谐波:发电机由于三相绕组在制作上很难做到绝对对称,铁心也很难做到绝对均匀一致和其他一些原因,发电源多少也会产生一些谐波,但一般来说很少。

二是输配电系统产生谐波:输配电系统中主要是电力变压器产生谐波,由于变压器铁心的饱和,磁化曲线的非线性,加上设计变压器时考虑经济性,其工作磁密选择在磁化曲线的近饱和段上,这样就使得磁化电流呈尖顶波形,因而含有奇次谐波。

它的大小与磁路的结构形式、铁心的饱和程度有关。

铁心的饱和程度越高,变压器工作点偏离线性越远,谐波电流也就越大,其中3次谐波电流可达额定电流的0.5%。

三是用电设备产生的谐波:晶闸管整流设备。

由于晶闸管整流在电力机车、铝电解槽、充电装置、开关电源等许多方面得到了越来越广泛的应用,给电网造成了大量的谐波。

我们知道,晶闸管整流装置采用移相控制,从电网吸收的是缺角的正弦波,从而给电网留下的也是另一部分缺角的正弦波,从而给电网留下的也是另一部分缺角的正弦波,显然在留下部分中含有大量的谐波。

如果整流装置为单相整流电路,在接感性负载时则含有奇次谐波电流,其中3次谐波的含量可达基波的30%;接容性负载时则含有奇次谐波电压,其谐波含量随电容值的增大而增大。

如果整流装置为三相全控桥6脉整流器,变压器原边及供电线路含有5次及以上奇次谐波电流;如果是12脉冲整流器,也还有11次及以上奇次谐波电流。

经统计表明:由整流装置产生的谐波占所有谐波的近40%,这是最大的谐波源。

变频装置。

变频装置常用于风机、水泵、电梯等设备中,由于采用了相位控制,谐波成份很复杂,除含有整数次谐波外,还含有分数次谐波,这类装置的功率一般较大,随着变频调速的发展,对电网造成的谐波也越来越多。

电弧炉、电石炉。

由于加热原料时电炉的三相电极很难同时接触到高低不平的炉料,使得燃烧不稳定,引起三相负荷不平衡,产生谐波电流,经变压器的三角形连接线圈而注入电网。

其中主要是2 7次的谐波,平均可达基波的8% 20%,最大可达45%。

气体放电类电光源。

荧光灯、高压汞灯、高压钠灯与金属卤化物灯等属于气体放电类电光源。

分析与测量这类电光源的伏安特性,可知其非线性十分严重,有的还含有负的伏安特性,它们会给电网造成奇次谐波电流。

家用电器。

电视机、录像机、计算机、调光灯具、调温炊具等,因具有调压整流装置,会产生较深的奇次谐波。

在洗衣机、电风扇、空调器等有绕组的设备中,因不平衡电流的变化也能使波形改变。

这些家用电器虽然功率较小,但数量巨大,也是谐波的主要来源之一。

电网谐波造成电网污染,正弦电压波形畸变,使电力系统的发供用电设备出现许多异常现象和故障,情况日趋严重。

电力系统中谐波的危害是多方面的,概括起来有以下几个方面:1. 对供配电线路的危害(1)影响线路的稳定运行:供配电系统中的电力线路与电力变压器一般采用电磁式继电器、感应式继电器或晶体管继电器予以检测保护,使得在故障情况下保证线路与设备的安全。

但由于电磁式继电器与感应式继电器对10%以下含量高达40%时又导致继电保护误动作,因而在谐波影响下不能全面有效地起到保护作用。

晶体管继电器虽然具有许多优点,但由于采用了整流取样电路,容易受谐波影响,产生误动或拒动。

这样,谐波将严重威胁供配电系统的稳定与安全运行。

(2)影响电网的质量:电力系统中的谐波能使电网的电压与电流波形发生畸变。

如民用配电系统中的中性线,由于荧光灯、调光灯、计算机等负载,会产生大量的奇次谐波,其中3次谐波的含量较多,可达40%;三相配电线路中,相线上的3的整数倍谐波在中性线上会叠加,使中性线的电流值可能超过相线上的电流。

另外,相同频率的谐波电压与谐波电流要产生同次谐波的有功功率与无功功率,从而降低电网电压,浪费电网的容量。

2. 对电力设备的危害(1)对电力电容器的危害:当电网存在谐波时,投入电容器后其端电压增大,通过电容器的电流增加得更大,使电容器损耗功率增加。

对于膜纸复合介质电容器,虽然允许有谐波时的损耗功率为无谐波时损耗功率的1.38倍;对于全膜电容器允许有谐波时的损耗功率为无谐波时的1.43倍,但如果谐波含量较高,超出电容器允许条件,就会使电容器过电流和过负荷,损耗功率超过上述值,使电容器异常发热,在电场和温度的作用下绝缘介质会加速老化。

尤其是电容器投入在电压已经畸变的电网中时,还可能使电网的谐波加剧,即产生谐波扩大现象。

另外,谐波的存在往往使电压呈现尖顶波形,尖顶电压波易在介质中诱发局部放电,且由于电压变化率大,局部放电强度大,对绝缘介质更能起到加速老化的作用,从而缩短电容器的使用寿命。

一般来说,电压每升高10%,电容器的寿命就要缩短1/2左右。

再者,在谐波严重的情况下,还会使电容器鼓肚、击穿或爆炸。

(2)对电力变压器的危害:谐波使变压器的铜耗增大,其中包括电阻损耗、导体中的涡流损耗与导体外部因漏磁通引起的杂散损耗都要增加。

谐波还使变压器的铁耗增大,这主要表现在铁心中的磁滞损耗增加,谐波使电压的波形变得越差,则磁滞损耗越大。

同时由于以上两方面的损耗增加,因此要减少变压器的实际使用容量,或者说在选择变压器额定容量时需要考虑留出电网中的谐波含量。

除此之外,谐波还导致变压器噪声增大,变压器的振动噪声主要是由于铁心的磁致伸缩引起的,随着谐波次数的增加,振动频率在1KHZ左右的成分使混杂噪声增加,有时还发出金属声。

(3)对电力电缆的危害:由于谐波次数高频率上升,再加之电缆导体截面积越大趋肤效应越明显,从而导致导体的交流电阻增大,使得电缆的允许通过电流减小。

另外,电缆的电阻、系统母线侧及线路感抗与系统串联,提高功率因数用的电容器及线路的容抗与系统并联,在一定数值的电感与电容下可能发生谐振。

(4)对用电设备的危害①对电动机的危害:谐波对异步电动机的影响,主要是增加电动机的附加损耗,降低效率,严重时使电动机过热。

尤其是负序谐波在电动机中产生负序旋转磁场,形成与电动机旋转方向相反的转矩,起制动作用,从而减少电动机的出力。

另外电动机中的谐波电流,当频率接近某零件的固有频率时还会使电动机产生机械振动,发出很大的噪声。

②对低压开关设备的危害:对于配电用断路器来说,全电磁型的断路器易受谐波电流的影响使铁耗增大而发热,同时由于对电磁铁的影响与涡流影响使脱扣困难,且谐波次数越高影响越大;热磁型的断路器,由于导体的集肤次应与铁耗增加而引起发热,使得额定电流降低与脱扣电流降低;电子型的断路器,谐波也要使其额定电流降低,尤其是检测峰值的电子断路器,额定电流降低得更多。

由此可知,上述三种配电断路器都可能因谐波产生误动作。

对于漏电断路器来说,由于谐波汇漏电流的作用,可能使断路器异常发热,出现误动作或不动作。

对于电磁接角器来说,谐波电流使磁体部件温升增大,影响接点,线圈温度升高使额定电流降低。

对于热继电器来说,因受谐波电流的影响也要使额定电流降低。

在工作中它们都有可能造成误动作。

(5)对弱电系统设备的干扰:对于计算机网络、通信、有线电视、报警与楼宇自动化等弱电设备,电力系统中的谐波通过电磁感应、静电感应与传导方式耦合到这些系统中,产生干扰。

其中电感应与静电感应的耦合强度与干扰频率成正比,传导则通过公共接地耦合,有大量不平衡电流流入接地极,从而干扰弱电系统。

(6)影响电力测量的准确性:目前采用的电力测量仪表中有磁电型和感应型,它们受谐波的影响较大。

特别是电能表(多采用感应型),当谐波较大时将产生计量混乱,测量不准确。

(7)谐波对人体有影响:从人体生理学来说,人体细胞在受到刺激兴奋时,会在细胞膜静息电位基础上发生快速电波动或可逆翻转,其频率如果与谐波频率相接近,电网谐波的电磁辐射就会直接影响人的脑磁场与心磁场。

现我国对谐波的控制,我国已于1993年颁布了限制电力系统谐波的国家标准《电能质量:公用电网谐波》,规定了公用电网谐波电压限值和用户向公用电网注入谐波电流的允许值,电力系统方面也做了大量的防止高次谐波入侵电网的各项措施,愿我们的电网越来越高效、稳定、安全运行!。

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