浅析谐波对电气设备的影响与治理

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电力系统谐波的危害及其抑制措施

电力系统谐波的危害及其抑制措施

电力系统谐波的危害及其抑制措施电力系统谐波是指在交流电网中出现的频率为基波频率的整数倍的频率成分。

谐波的产生主要来自于非线性设备,如电弧炉、变频调速设备、开关电源等。

谐波对电力系统的稳定性和可靠性产生了许多危害,因此有必要采取相应的抑制措施。

首先,谐波对电力设备的产生严重的破坏作用。

谐波会导致设备的热耗损增加,使电力设备的温升超过正常值,从而影响设备的寿命和可靠性。

此外,谐波会引起设备的振动和共振,进一步加剧设备的磨损和破坏。

另外,谐波还会导致设备的传动系统产生冲击和振动,从而引起噪声和机械共振。

其次,谐波还会使电力系统的运行效率降低。

谐波会产生额外的功耗,使系统的负载率降低,从而导致电能的损耗增加。

此外,谐波还会引起线路过载、开关跳闸和设备故障,进一步降低系统的运行效率和可靠性。

最后,谐波对用户设备的使用造成了困扰。

谐波会导致用户设备的故障率增加,降低设备的可靠性和使用寿命。

此外,谐波还会引起设备的失真和抖动,影响设备的正常运行和使用效果,给用户带来不必要的经济损失。

为了抑制电力系统谐波,可以采取以下措施:1.提高设备和电网的抗谐波能力。

对于大功率非线性设备,可以采用有源滤波器、谐波抑制变压器等装置来抑制谐波的产生和传输。

在电网设计和运行中,要合理配置电容补偿装置和滤波器,提高电网的抗谐波能力。

2.采用合适的谐波控制技术。

可以通过谐波测量和分析,确定电网中谐波的源和传输路径,然后选择合适的谐波控制技术。

常用的谐波控制技术包括谐波滤波、谐波限制和谐波抑制等。

3.加强对谐波的监测和管理。

建立谐波监测系统,实时监测电力系统中谐波的水平和频谱特性,及时发现和解决谐波问题。

同时,制定相关的管理规范和标准,加强对设备和系统的质量检测和验收,确保设备和系统的抗谐波能力。

4.加强用户教育和意识提高。

通过开展谐波知识普及活动,提高用户对谐波的认识和了解,增强用户对谐波抑制的重视和意识,合理使用电气设备,减少谐波的产生和传输。

电力系统谐波的危害性及抑制策略

电力系统谐波的危害性及抑制策略

电力系统谐波的危害性及抑制策略电力系统谐波是指在交流电力系统中产生的一种非正弦波形,是交流电网中所存在的一个普遍的问题。

当电力系统中出现谐波时,将会对各个方面造成影响。

因此,对电力系统谐波的危害性及抑制策略的研究变得尤为重要。

一、电力系统谐波的危害性1、对电力系统设备的影响:谐波会对电力系统中的电力设备产生不良影响,会加快电气设备的老化,损害电力设备的正常运行,甚至可能导致设备的损坏。

2、对电力质量的影响:电力系统谐波会导致电压的失真、电流的失真、功率因数的变化等,降低电力质量。

3、对用户的影响:由于电力设备运行产生谐波会向供电系统散发,因此会由电力系统供应给所有使用电力的用户,对用户的设备产生不良的影响,例如音频设备、计算机设备等。

4、对环境的影响:电力系统谐波也会对环境造成影响,例如对动物的人工造成干扰,造成空气污染等。

二、抑制电力系统谐波的策略1、电力系统谐波分析:在电力系统中,通过对电网谐波分析,可以获取谐波特征信息,以确定引入谐波的源头,并针对性地采取谐波滤波器等抑制措施。

2、谐波滤波器的安装:谐波滤波器能够有效防止谐波向电网散播,从而保护电力设备,提高电力质量。

谐波滤波器还可以通过对电力系统谐波的调制来保护电气设备,降低谐波对设备的影响。

3、调整电力系统参数:在电力系统中通过调整电网的参数可以改善电力系统谐波问题。

例如,在电力系统中调整电抗器可以控制电路中的谐波,从而防止谐波向电网散播。

4、电力设备设计:在电力设备的设计过程中可以通过提高电力设备的质量,使电力设备适应谐波的存在。

例如,增加电容、电感、阻抗等元件能够有效地消除引起电气设备故障的谐波。

综上所述,电力系统谐波是一个非常严重的问题,需要采取一系列措施予以解决。

在电力系统中安装谐波滤波器、并对电力系统参数进行调整、以及通过提高电力设备的质量,都是解决电力系统谐波的有效方法。

为了保证电力设施的正常运转,电力系统的谐波抑制工作必须不断加强。

电网谐波治理电网环境中谐波的危害及其治理

电网谐波治理电网环境中谐波的危害及其治理

电网谐波治理电网环境中谐波的危害及其治理随着现代工业的快速发展,电子设备的使用广泛而普遍。

然而,这些设备和工具也会产生谐波,这些谐波正日益成为电网环境中更加普遍和危险的问题。

谐波是指正弦波之外的电场、磁场和电流,它会扰乱电网中的动态平衡和正常运行,产生一系列不良影响和效应。

因此,电网谐波治理已成为电能质量管理的一个重要领域。

一、谐波的危害1、对电器设备的危害首先,谐波对电器设备的损害是最为常见和普遍的问题。

这是因为,谐波会造成电器设备产生热量过多、电压过高或过低、线路过载、电机失速、传感器失效、继电器运动不正常等。

如果这些不良效应长期存在,会导致电器设备寿命缩短、性能下降、整体效率降低。

2、对能源的浪费和损失其次,谐波会增加电网的无功功率、导致电能浪费,同时会导致电能的变压器损失加剧、高压电线、配电设备、变电站等设施受损加助。

过多的谐波存在会导致电能的浪费和损失。

3、对周围环境的影响最后,谐波会扰乱正常电网运行的稳定性,同时会影响周围的环境。

过多的谐波和波动会导致室内照明的眩光、电器设备发出明显的噪声,同时会产生可见的震荡和振动。

二、为什么需要谐波治理1、优化电能质量首先,通过谐波治理可以明显优化电能质量,减少损耗和浪费。

2、保护电器设备其次,谐波治理可以有效保护电器设备,保证其正常、稳定、长期的工作。

3、保障电网运行终究,谐波治理也能够保障电网的正常、稳定、安全运行,保证周围环境的良好。

三、如何进行谐波治理1、滤波滤波是目前最有效的谐波治理技术之一。

它基于滤波器、电容器、电感器的技术原理,可以有效地过滤掉谐波。

滤波可以按照频率进行分类,多级滤波和谐波治理器是常用的滤波技术。

2、变压器的应用变压器是电网谐波治理技术中常用的治理器。

可以通过变压器,有效控制过高的电压、使电能流水动,减少谐波产生的电压。

通过选用铁心材料及设计变压器结构,也可减少变压器对谐波电压响应,被谐波所干扰的程度能够效果明显的降低。

谐波的危害与治理范文

谐波的危害与治理范文

谐波的危害与治理范文谐波现象是指能量传输中发生频率分别为谐振频率的各种谐振容器共振产生的一种现象。

在现代社会中,谐波现象已成为电气领域中一个重要的问题,它对电力系统的稳定运行和电气设备的正常工作造成了严重的威胁。

本文将从谐波的危害和治理方法两个方面进行详细讨论。

首先,谐波的危害主要表现为以下几个方面:1. 电力系统的稳定运行受到影响。

谐波会导致电力系统中发生电流、电压波形失真,进而影响系统的稳定运行。

特别是在大型工业生产环境中,谐波引起的系统不稳定可能导致停电、设备损坏等严重后果。

2. 电器设备的性能下降。

谐波会导致电器设备中电流、电压波形失真,从而使设备的性能下降。

例如,电机的转矩、效率会受到谐波的影响,电容器的寿命也会因谐波而缩短。

3. 电气设备的损坏。

谐波会导致电气设备中电流、电压波形失真,使设备受到过电流、过电压等异常电气现象的影响,从而加剧设备的老化和破坏。

长期以往,设备可能发生短路、火灾等危险情况。

4. 对电力网的污染。

谐波通过输电线路和配电系统传播,增加电力网络的电阻和电抗,降低系统的功率因数,造成电网电力质量的恶化。

接下来,我们将介绍一些谐波治理的方法:1. 滤波器的使用。

滤波器是一种用于抵消谐波电流或电压的装置。

根据谐波特征的不同,可以选择合适的滤波器进行安装。

滤波器能够降低系统中的谐波电流或电压,从而减轻谐波对电力系统和电气设备的影响。

2. 谐波抑制器的应用。

谐波抑制器是一种能够主动抑制谐波电流和电压的设备。

谐波抑制器可以通过主动或被动方式,反向引入谐波电流,与谐波电流相位相反,并通过组合给出的不同谐波电压,迫使谐波电流发生正、负抵消而达到抑制谐波的效果。

3. 经济调度和系统优化。

谐波问题的治理也需要从电力系统的整体角度进行考虑。

通过合理的经济调度和系统优化,可以减少系统中非线性负荷,降低谐波发生的可能性。

此外,还可以通过合理的负载分布、电力系统规划等措施来减少谐波的影响。

4. 设备改进和选择。

电力系统中电流谐波的分析与治理

电力系统中电流谐波的分析与治理

电力系统中电流谐波的分析与治理在当今的电力系统中,电流谐波问题日益凸显,对电力设备的正常运行、电能质量以及整个电力系统的稳定性都产生了不可忽视的影响。

因此,深入分析电流谐波的产生原因、特性,并采取有效的治理措施显得尤为重要。

一、电流谐波的产生电流谐波的产生源头较为多样。

电力电子设备的广泛应用是其中的主要因素之一。

例如,变频器、整流器、逆变器等在工作时,会将交流电源转换为直流电源或对交流电源进行变频控制,由于其开关动作的非线性特性,导致电流发生畸变,从而产生谐波。

非线性负载也是谐波的重要来源。

像电弧炉、电焊机等设备,其工作电流随时间变化呈现出非线性特征,使得输入的正弦电流发生扭曲,进而产生谐波电流。

此外,变压器的铁芯饱和也会引起电流谐波。

当变压器铁芯中的磁通密度超过饱和点时,励磁电流会出现明显的非线性增长,产生谐波分量。

二、电流谐波的特性电流谐波具有一些显著的特性。

首先是频率特性,谐波的频率通常是基波频率的整数倍。

例如,5 次谐波的频率是基波频率的 5 倍。

其次是幅值特性。

不同次数的谐波幅值大小不尽相同,一般来说,低次谐波的幅值相对较大,对电力系统的影响也更为显著。

电流谐波还具有相位特性。

各次谐波的相位关系较为复杂,会对电力系统中的功率传输和电能质量产生影响。

三、电流谐波的危害电流谐波给电力系统带来了诸多危害。

它会增加电力设备的损耗,如变压器、电动机等,导致设备发热加剧,降低其使用寿命。

对输电线路来说,谐波电流会引起线路的额外损耗,降低输电效率,同时可能引发谐振,导致过电压,威胁线路的安全运行。

在电能质量方面,谐波会导致电压波形畸变,影响供电的稳定性和可靠性,可能引起电气设备误动作,影响精密仪器和电子设备的正常工作。

四、电流谐波的分析方法为了有效地治理电流谐波,首先需要对其进行准确的分析。

常见的分析方法包括傅里叶变换、快速傅里叶变换(FFT)等。

傅里叶变换能够将时域中的电流信号转换为频域信号,从而清晰地展示出各次谐波的频率和幅值。

电网谐波对用电设备的影响及其抑制

电网谐波对用电设备的影响及其抑制

电网谐波对用电设备的影响及其抑制第一篇:电网谐波对用电设备的影响及其抑制电网谐波对用电设备的影响及其抑制近年来,随着各种整流和换流设备、电子设备、电弧炉、变频器、日用电器和照明设备的大量应用,使电网的电压和电流发生了畸变,电网产生了大量的高次谐波。

本文旨在论述谐波对工厂用电设备的影响及其抑制措施。

一、谐波的影响1、变压器对变压器而言,谐波电流可导致铜损和杂散铜损增加,谐波电压则会增加铁损。

与纯正基本波运行的正弦电流和电压相比较,谐波对变压器的整体影响是温升较高。

必须注意的是:这些由谐波所引起的额外损失将与电流和频率的平方成比例上升,进而导致变压器的基波负载容量下降。

而且谐波也会导致变压器噪声增加。

2、电力电缆在导体中非正弦波电流所产生的热量与具有相同均方根值的纯正弦波电流相比较,则非正弦波会有较高的热量。

该额外温升是由众所周知的集肤效应和邻近效应所引起的,而这两种现象取决于频率及导体的尺寸和间隔。

这两种效应如同增加导体交流电阻,进而导致I2Rac 损耗增加。

3、电动机谐波对电动机的主要影响是引起附加损耗,其次是产生机械振动、噪声和谐波过电压。

当电动机的谐波电流增大时,电动机的磁饱和程度增加,其所引起的电动机的附加损耗和发热的增加,要比单纯由谐波本身引起的损耗和发热大得多。

对于旋转电动机设备,与正弦磁化相比,谐波会增加噪音量。

像五次和七次这种谐波源,在电动机负载系统上,可产生六次谐波频率的机械振动。

机械振动是由振动的扭矩引起的,而扭矩的振动则是由谐波电流和基波频率磁场所造成的,如果机械谐振频率与电器励磁频率重合,会发生共振而产生很高的机械应力,导致机械损坏的危险。

4、开关像其它设备一样,谐波电流会引起开关之外额外温升并使基波电流负载能力降低。

温升的提高对某些绝缘组件而言会降低其使用寿命。

5、电子设备计算机及部分电设备,如可编程控制器(PLC),通常要求总谐波电压畸变率(THD)小于5%,且个别谐波电压畸变率低于3%,较高的畸变量可导致控制设备误动作,进而造成生产或运行中断,导致较大的经济损失。

浅析电气谐波的危害与消除对策措施

浅析电气谐波的危害与消除对策措施经济的飞速发展带来供电紧张,为解决供电紧张,一方面要建设许多新的电厂和输电线路,另一方面要高效利用现有的电力资源,减少电力损耗。

谐波是导致电力损耗增加,供电质量下降的重要因素。

文中分析了电气谐波的来源及其产生的影响与危害,并总结了相应的消除对策和抑制的方法措施等。

标签谐波;影响;消除对策一、电力系统中谐波的来源电力系统中的谐波来自电气设备,也就是说来自发电设备和用电设备。

由于发电机的转子产生的磁场不可能是完善的正弦波,因此发电机发出的电压波形不可能是一点不失真的正弦波。

目前我国应用的发电机有两大类:隐极机和凸极机。

隐极机多用于汽轮发电机,凸极机多用于水轮发电机。

对于谐波分量而言,隐极机优于凸极机,但随着科技进步,可控硅、IGBT等电子励磁装置的投入,使发电机的谐波分量有所上升。

当发电机的端电压高于额定电压的10%以上时,由于电机的磁饱和,会使电压的三次谐波明显增加。

同样在变压器的电源侧电压超过额定电压10%以上时,也会使二次侧电压的三次諧波明显增加。

由于电网电压偏移在±7%以下,所以发电、变电设备产生的谐波分量都比较小,比国家的考核标准低的多,因此发电、变电设备不是影响电网电压波形方面质量的主要矛盾。

为此,影响电网电压波形质量的主要矛盾是非线性用电设备,也就是说非线性用电设备是主要的谐波源,非线性用电设备主要有以下四大类:第一,电弧加热设备:如电弧炉、电焊机等;第二,交流整流的直流用电设备:如电力机车、电解、电镀等;第三,交流整流再逆变用电设备:如变频调速、变频空调等;第四,开关电源设备:如中频炉、彩色电视机、电脑、电子整流器等。

这些用电设备都是非线性用电设备,但它们产生的谐波各不相同,具体举例分析如下:电弧加热设备是由于电弧在70伏以上才会起弧,才会有弧电流,并且灭弧电压略低于起弧电压,造成弧电流与弧电压的非线性。

此外,弧电流的波形还有一定的非对称性。

电力系统谐波影响及消除简单探讨

电力系统谐波影响及消除简单探讨在电力系统中,谐波是一种频率高于基波频率的周期性电压或电流波形。

谐波的产生主要是由于非线性负载的存在,如电弧炉、变频器、电子设备等,这些设备会引入谐波电压和电流。

谐波对电力系统的影响主要集中在以下几个方面:电压、电流波形失真、设备功率损耗和过热、设备寿命缩短、传输和分配线路过载、通讯干扰等。

因此,消除谐波对电力系统的稳定运行和设备安全是非常重要的。

要想消除谐波,需要针对谐波的特点采取相应的措施。

以下是一些常用的谐波消除方法:1.被动滤波器被动滤波器是最常见的谐波消除方法之一、它通过谐波滤波器将谐波电流引入滤波器中,将其吸收或透过,实现对谐波的衰减。

被动滤波器包括谐振回路、调谐电路和滤波电路等。

被动滤波器通常用于少量谐波的消除,但对于大量谐波的消除效果较差。

2.主动滤波器主动滤波器是一种通过逆变器或逆变桥等电子器件生成与谐波相反的电流或电压来消除谐波。

主动滤波器具有较好的谐波消除效果,可以对谐波进行精确的控制和补偿。

但主动滤波器的成本相对较高,对系统的稳定性和可靠性要求也较高。

3.直流侧补偿直流侧补偿是通过在电力系统的直流侧引入逆变器,并对逆变器输出波形进行调整来消除谐波。

这种方法可以提供较好的谐波消除效果,特别适用于大型工业系统。

4.电容器补偿电容器补偿是一种常见的被动补偿方法,通过串联或并联电容器来提供与谐波相位相反的电压或电流,来消除谐波。

电容器补偿具有成本低、结构简单等优点,但对系统的谐波特性、电容器参数等要求较高。

除了上述方法外,还可以采取一些综合措施来减少谐波的影响,如增加电网容量、改善电网结构、优化电网运行方式、提高设备质量等。

此外,对于一些大型非线性负载设备,可以采用有效的滤波器和电源管理系统来减少谐波的产生和传播。

总之,谐波是电力系统中常见的问题,对电力系统的稳定运行和设备安全带来了不利影响。

因此,采取适当的谐波消除方法对于保障电力系统的正常运行至关重要。

浅析配电网中谐波对电力设备危害及治理


容较 大或在装 有中性 点接地 的并联 电容器时, 可造成高次谐波 谐振 , 使变压器 、 电容器及导线等设备发热而增加 附加损耗 , 加
减 定子、 子间气 隙中磁感应强度 的分布, 转 总会 由于齿、 槽的影响 速设备绝缘 老化 、 少使用寿命 以至设备损毁报废。
. 以及气 隙不 可能绝对 均匀而导致各相电势波 形虽然对 称, 却是 33谐波对输 电线路的危害 由于谐波 电流 的频率是基波频率 的整数倍, 高频电流流 过 非正弦 波形 , 相电势 中含有奇次谐波 ; 三 ②即使 电源 电势是 正
主要有 以下几种措施: 施。 电业 务管理部 门要严格把 关, 用 对于没有采取治理措施 的 身抗谐波干扰 的能力。 () 加装谐波保 护装置。 1、 改善谐波 的保护性 能, 提高设备 谐波源用户, 要禁止其入网运行。 针对 谐波 的产生和传 播的特点, 取相应的隔离、 偿和 抗谐波干扰的能力; 采 补 () 安装静止无功补偿装置 , 2、 对大型 电弧炉或晶闸管控制 减小措施 。 在配 电网中, 主要 存在的是 三次谐波污染 , 可以在谐

天 就通 过1 8]时试 运 。 6z  ̄ 虽然 机务专业检查发现轴瓦确 实有 柜或其他就 地控 制柜模块烧坏 。 因此电缆接 线过程应 中严 禁不
轻微磨损造成轴承温 度高, 但我方热控专业在检查电缆接线时 对线或 按线芯号接 线。 过对线可 以确保接线 正确 率, 通 并且可 发现整个 电泵轴承温度 接线盒中四点轴承温度接线都较松 , 一 以检查出电缆是否有接 地和 短路 等问题。 旦松脱 就会 引起跳电泵事故。
波是大量 的。
34谐波对电力测量和计量仪器的准确性的影响 。
在 有谐波 源用户处 的电能表记 录了该用户的基 波 电能并 扣除部分谐 波 电能 , 造成 该户的谐波源 既污染了电网, 又少缴 电费; 与此 同时, 线性负荷用户处, 在 电能表记录了该用户的基 波电能及部分谐波 电能, 该谐波源 不但使该用户的负荷性能变 差, 而且还要 多缴 电费。 此 造成供 电部门无法正确地计量各 因. 用户的用 电情况。

谐波电流的危害及改善措施

谐波电流的危害及改善措施
谐波电流是一种频率高于基波频率的电流,当它传导到电力系统中时,会对电气设备和系统造成一定的危害。

以下是谐波电流的危害及改善措施:
1. 危害:
(1) 对电气设备造成损坏:谐波电流会使变压器、发电机、电缆等电气设备产生热量,加剧其老化,增加故障率。

(2) 影响电能质量:谐波电流会导致电能质量下降,增加电能损失,影响电力系统的稳定运行。

(3) 产生干扰:谐波电流会在两根导线之间产生电磁场,产生电磁干扰,影响其他电子设备的正常工作。

2. 改善措施:
(1) 使用滤波器:滤波器是一种能够将谐波电流滤除的电子元件,通过使用滤波器可以有效降低谐波电流对电气设备的影响。

(2) 采用合适的电气设备:选用具有耐受谐波电流特性的电气设备,在设计电力系统时应充分考虑谐波电流的影响。

(3) 加强监测和维护:定期对电力系统进行检测和维护,及时发现和排除谐波电流带来的影响,保障电力系统的正常运行。

谐波电流对于电力系统的影响是极其重要的,为了保障电力系统的安全稳定运行,应该加强科学合理的设计、选用合适的设备、加强监
测和维护等工作,减少谐波电流的危害。

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浅析谐波对电气设备的影响与治理
谐波是电网的公害,严重影响供电的质量,甚至会造成重大事故的发生。

文章对谐波的产生作了简述,进而分析谐波对电气设备造成的危害,最后提出谐波治理的方法。

标签:谐波;危害;滤波;治理
1 谐波的定义
谐波是指电路中所含有的频率为基波整数倍的电量,是对周期性的非正弦电量进行傅里叶级数分解,所有大于基波频率的电流所产生的电量,谐波次数多为正整数。

2 谐波产生的原因
供电系统线路结构、电器设备的分布以及非线性设备的使用都可能产生大量的谐波。

电源本身产生的是谐波电压。

发电机因结构缺陷,使磁力线在电枢表面呈非正弦的分布,在绕组中产生的感应电动势和感应电流也偏离正弦波形。

多个这样的电源并网时,总电源的电流也将偏离正弦波。

供配电线路、设备的对地电容与网络中的感性负载发生的谐振,不但产生了一定频率的谐波输入到电网中,更可将电网中的某谐波放大,而影响电网的供电质量。

非线性负载是谐波电流主要产生源。

对于各种工业用变频换流设备,电气化机械设备,电弧炉及节能照明灯具、家用电磁炉、微波炉等非线型设备,均因其工作时产生的尖顶电流,使电源电压的正弦波形发生畸变。

线性负载工作时,因其总阻抗不产生动态变化,使其工作电流与电源电压波形相同;而正弦电压加压于非线性设备时,因动态阻抗影响使其工作电流产生非正弦尖顶现象形成谐波电流。

非线性负载产生的谐波频率均为工频频率的整数倍。

3 谐波的危害及治理
3.1 危害
理想的电源应该是频率固定,幅值符合规定的电压。

谐波电流和谐波电压对供电网a络产生污染,恶化用电设备的环境,使设备之间产生干扰,其危害表现在以下几方面。

3.1.1 企业电费增加。

电网中谐波产生的功率多为无功功率,使系统带负荷能力下降,增加了电力运行成本。

3.1.2供电设备故障率增加。

供电电压因谐波使波形变尖而峰值增大,导致交流电磁设备铁损增加,并且使绝缘材料承受的对地电压增大。

谐波电流增加了
交流电磁设备的铜损,严重时产生较大的电磁噪声、绝缘老化加速和局部过热等现象,缩短电气设备寿命,降低供电可靠性,甚至在生产过程中因断电而造成严重后果。

3.1.3 供电质量下降。

电网中的变压器、电动机、整流变频电子设备(谐波源)、电力电容器、电缆等设备,因经常性的移设安装,而构成串并联的谐振状态。

当电网结构及参数对某一频率的谐波形成振荡时,使谐波得到放大,在供电系统内产生过电压、过电流现象,而危及系统的正常安全运行。

3.1.4 电气设备工作异常。

谐波频率的增加会使电动机绕组中的电流趋肤效应增加,涡流与磁滞损耗增大。

设备温升因内部损耗增大而过快,降低工作效率,限制了工作条件。

谐波过电压会使泄漏电流增加,在其反复冲击下定子绕组的绝缘性能不断降低,导致放电或击穿。

而谐波电流产生的脉动电磁转距,因负载阻转矩的增加产生了转速不稳现象,并产生较强的电磁噪声。

所拖动的机械设备因共振增强而造成机械扭曲变形,机械疲劳加剧、工作温度升高降低机械强度及至设备损坏。

轴承因谐波引起的较大谐波轴电压击穿轴承油膜而损伤,增大机械损耗缩短电机的寿命,甚至直接损坏电机。

谐波导致变压器工作性能严重下降,在全星形供电系统中,变压器中性点装有接地并联电容器,或电网中分布电容较大时,易形成3次谐波谐振,增大其附加损耗,而影响其运行的可靠性;谐波电流不但使变压器外壳、外层硅钢片和某些紧固件发热,还会使这些部件因电磁力的作用,而加剧机械振动增大噪声。

3.1.5 继电保护装置拒动、误动。

继电保护装置是保证电网安全运行的重要设备,其工作时的电压电流是以正弦工频的特性设计的,而其安装位置又非常接近谐波源,使继电器的动作特性,极易受到谐波干扰而影响其灵敏性,造成拒动或误动,引发中断生产及安全事故。

其影响大小与继电器类型及工作原理相关。

当供电线路出现接地短路时,短路电流中较大的谐波分量,使整流型继电器因取样值偏小发生拒动现象。

而整流型距离保护装置的振荡闭锁发生误动作,是因系统电流中的三相不对称谐波,使负序滤波器产生较大的谐波输出,造成整流后的直流脉动很大,使继电保护装置发生误动。

当采用电磁型电流继电器进行短路保护时,流入继电器的谐波电流使电磁转矩增加而发生误动作。

谐波电压对电磁型电压继电器的总阻抗影响较大,谐波电压使过压继电器误动,欠压继电器拒动。

3.1.6 谐波对通讯系统的影响。

通讯线路与供电线路平行或间距较小时,使电网中的谐波在电磁感应的作用下,耦合到通讯线路内造成干扰,使信息失真甚至丢失,严重时将威胁通讯设备的正常工作及人身安全。

3.2 治理
谐波治理主要是以减少、消除进入电网的谐波电流来进行谐波抑制的,通过多重并举的措施,使其控制在限定值之内。

3.2.1 降低非线性设备的谐波含量。

(1)增加整流装置的输出脉冲。

谐波电流近似与谐波次数成反比,虽然增加整流器脉冲数也会使产生的谐波次数增加,却能使谐波源产生的谐波电流相应减小。

(2)脉冲宽度调制技术。

在直流调速设备中采用PWM脉冲宽度调制技术,能使变流器产生小幅值、高频率谐波,在控制基波幅值的同时实现对低次谐波的抑制。

3.2.2 在谐波源处吸收谐波电流。

(1)无源滤波器。

无源滤波器是采用R、L、C元件构成的谐振电路,安装在电气设备的交流侧,利用LC串并联谐振的特点,对某次谐波形成低阻抗通路,达到抑制谐波的作用,其滤波效果受系统参数影响大,并有放大某一次数谐波的缺点。

(2)有源滤波器。

采用电子振荡电路,向电网注入与谐波大小相等相位相反的电流,使电网中的总谐波电流为零。

这种补偿方法易控制响应快,能实现对多次谐波的补偿抑制,不受系统参数影响,能自动跟踪谐波变化,具有极强的自适应功能。

(3)加装静止无功补偿装置。

谐波源产生的谐波会使供电系统的电压出现不平衡现象,影响供电的质量。

采用静止无功补偿装置,能有效稳定供电电压。

静止型动态无功补偿装置与无源滤波器并联,既能满足无功补偿、改善功率因数,又能消除高次谐波的影响。

3.2.3 其它治理措施。

对电网中改善功率因数,起调节电压作用的电容器组的安装位置、容量及与之串联的电抗器进行控制,可避免其对谐波的放大作用。

开关电源、变频装置采用电源滤波、电气屏蔽技术,可阻断自身与电网间的谐波互扰。

消除变压器空闸合闸时和应涌流的产生,以及电压互感器的铁磁涌流,可有效地抑制谐波的产生,但要做好过电压防护。

4 结束语
谐波不但使供电质量降低,在自动控制系统中还会造成数据丢失、运算错误等,甚至使继电保护失灵损坏电气设备。

为提高电力系统继电保护动作可靠性、灵敏性,采取多种治理措施相结合的办法消除谐波,以确保电力系统安全高效的稳定运行。

参考文献
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作者简介:刘战英(1972-),男,陕西榆林人,大专学历,高级技师,神华神东煤炭集团维修中心电工技能大师,电工培训师。

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