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谐波对于电力系统的危害性?

网友发布 2023-07-20 18:36 · 头闻号仪器机械

谐波对于电力系统的危害:

1、降低供电设备的寿命,增加输、供和用电设备的额外附加损耗,使设备的温度过热。

2、影响变压器。谐波电流叠加在电容器的基波上,使电容器电流变大、温度升高、寿命缩短,引起电容器过负荷甚至爆炸。

3、影响继电保护和自动装置的安全性。电力谐波常会引起继电保护及自动装置误动或拒动,使其动作失去选择性,导致可靠性降低,容易造成系统事故。

4、影响用电设备。电力谐波会使电视机、计算机的图形畸变,画面亮度发生波动变化,并使机内的元件温度出现过热;使计算机及数据处理系统出现错误,甚至损害机器。

扩展资料:

抑制谐波的基本原则

抑制变频器在运行中产生谐波的方法是进行谐波补偿,也就是增加谐波补偿装置,使输入的电流成为正弦波。

方法

传统的谐波补偿装置多采用设置LC调谐滤波器的方法来抑制谐波,这种抑制方法既可以抑制谐波,又可以补偿无功功率。不足之处是其补偿特性易受电网阻抗与运行状态的影响,容易与系统产生并联谐振,进而造成谐波放大,容易导致LC调谐滤波器过载,甚至烧坏。

另一方面,LC调谐滤波器仅能补偿固定频率的谐波且补偿效果不甚理想。不过,由于LC调谐滤波器的结构简单、成本较低、设置容易,故现在仍然被广泛应用。

百度百科-谐波

电力谐波对电网危害有多大?

1、电网谐波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,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、电网谐波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。

整理一下,主要有几点,以下为对电网的影响:

1)系统角度,谐波会导致一些不正常现象:一是超高压长线上,谐波电流若较大,潜供电弧熄灭会被延缓,单相重合闸可能会失败,扩大事故,消弧线圈接地的系统中同样存在这个问题;二是谐波分量较大的时候,可能引起保护误动或拒动,如零序三次谐波过大,可能引起接地保护误动;三是计量和测量误差,尤其对过零检测相位的表计来说,更为严重。

2)谐波引起设备的附加损耗,降低效率。尤其是对电容器组的影响,随着频率的提高,其介质损耗会明显增加;对输电线路来说,由于谐波频率高和趋肤效应的原因,线路电阻会增加,因而引起附件线损;同时变压器和电机等,都会引起一定附加的铜耗和铁损,产生局部过热。

3)加速绝缘老化,很大缩短设备寿命。谐波作用下,绝缘老化物理过程明显加剧,对电缆,电容器等危害很大。

4)可能产生局部的串联或并联谐振,并放大谐波水平。从而导致谐波支路中的设备因过电压或过电流而损坏。

5)谐波对通信系统的干扰。若谐波频率接近载波频率,电力线载波通信和远动装置信号传输会被一定程度干扰,此外通过电磁、静电和耦合途径,也会对平行敷设的通信线路产生干扰。至于措施,在技术经济条件允许的情况下,可以采取以下:增大电网公共接点(PCC)处的短路容量,降低系统谐波阻抗。这是系统接入角度所要考虑的问题,而且是基础且重要的。(并不是有些答友说的不具操作性,答这种问题最好不要仅站在设备角度回答)比如,靠近发电厂处短路容量大,即基波和谐波短路阻抗小,同样电压等级允许的谐波电流就大。也就是说注入电网相同的谐波电流时,此谐波电流在较小的谐波阻抗上、产生的谐波电压比较小。如浙江衙州化工厂装有许多甚大的非线性负荷,但该厂拥有较大机组的自备电厂,系统短路容量较大,结果谐波电压并不高,均未超标;反之如临海电化厂仅有2000kW的非线性负荷,但该厂处在电网末端,谐波阻抗较大,谐波电压竟超标许多。

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