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《關(guān)于-電網(wǎng)諧波的危害與治理》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、目錄一、諧波的危害及治理標準(一)諧波產(chǎn)生的原理(二)諧波的危害(三)諧波治理的標準二、諧波的監(jiān)測及管理方法(一)諧波監(jiān)測設(shè)備(二)諧波管理方法三、諧波的治理(一)濾波設(shè)備簡介(二)諧波治理的過程及常見問題(三)濾波裝置的效果四、億能電氣濾波設(shè)備的應(yīng)用(一)公司簡介(二)科研力量(三)產(chǎn)品特點(四)工程應(yīng)用電網(wǎng)諧波治理的探索——無錫億能電氣有限公司一、諧波的危害及治理諧波的標準(一)諧波產(chǎn)生的原理供電系統(tǒng)諧波產(chǎn)生主要有兩類負荷:電力電子設(shè)備(變流設(shè)備)和電弧電磁。電力電子設(shè)備是由于電路中強迫換流而產(chǎn)生諧波,比如三相全波整流。這是應(yīng)用最多產(chǎn)生諧
2、波的電路或設(shè)備。變壓器設(shè)計不當和電弧爐也產(chǎn)生諧波。冶金、石油、半導體、電氣化鐵道、印刷等行業(yè)是諧波的產(chǎn)生大戶。常用工業(yè)設(shè)備——整流直流電源,變頻電源。如電解鋁廠的電解槽設(shè)備,鋼廠軋鋼機、電弧爐,直流鍍膜設(shè)備,半導體材料生產(chǎn)設(shè)備,中頻熔煉爐等都是產(chǎn)生諧波的設(shè)備,其產(chǎn)生的諧波對供電系統(tǒng)有不可忽視的破壞作用。一般變流裝置的原理結(jié)構(gòu)為三相交—直整流、交—直—交變頻和交—交變頻(較少應(yīng)用)。大量應(yīng)用的為整流和交-直交變頻設(shè)備。inverter中頻-直流+整流設(shè)備變頻設(shè)備這類設(shè)備在三相電源交流側(cè)產(chǎn)生的特征諧波電流次數(shù)由整流脈波數(shù)P決定:六脈波整流:h=6
3、P±1P=1,2,3,……十二脈波整流:h=12P±1P=1,2,3,……則可以確定,產(chǎn)生的特征諧波主要為5、7、11和13次諧波。諧波次數(shù)越高,諧波含量越小。所以更高次的諧波可忽略。根據(jù)這個原理,可以設(shè)計制造高脈波整流設(shè)備,以減少某些諧波含量。YD十二脈波整流電路結(jié)構(gòu)變流設(shè)備在產(chǎn)生諧波的同時,使設(shè)備運行功率因數(shù)也比較低,影響供電質(zhì)量。一般此類設(shè)備的功率因數(shù)在0.7左右。(二)諧波的危害諧波危害電力系統(tǒng)中諧波的危害是多方面的,概括起來有以下幾個方面:1.對供配電線路的危害?(1)?影響線路的穩(wěn)定運行--供配電系統(tǒng)中的電力線???路與電力變壓器
4、一般采用電磁式繼電器、感應(yīng)式繼電器或晶體管繼電器予以檢測保護,使得在故障情況下保證線路與設(shè)備的安全。但由于電磁式繼電器與感應(yīng)式繼電器對諧波含量較高時又導致繼電保護誤動作,因而在諧波影響下不能全面有效地起到保護作用。晶體管繼電器雖然具有許多優(yōu)點,但由于采用了整流取樣電路,容易受諧波影響,產(chǎn)生誤動或拒動。這樣,諧波將嚴重威脅供配電系統(tǒng)的穩(wěn)定與安全運行。(2)?影響電網(wǎng)的質(zhì)量--電力系統(tǒng)中的諧波能使電網(wǎng)的電壓與電流波形發(fā)生畸變。如民用配電系統(tǒng)中的中性線,由于熒光燈、調(diào)光燈、計算機等負載,會產(chǎn)生大量的奇次諧波,其中3次諧波的含量較多,可達40%;三相
5、配電線路中,相線上的3的整數(shù)倍諧波在中性線上會疊加,使中性線的電流值可能超過相線上的電流。另外,相同頻率的諧波電壓與諧波電流要產(chǎn)生同次諧波的有功功率與無功功率,從而降低電網(wǎng)電壓,浪費電網(wǎng)的容量。2.?對電力設(shè)備的危害(1)對電力電容器的危害當電網(wǎng)存在諧波時,投入電容器后其端電壓增大,通過電容器的電流增加得更大,使電容器損耗功率增加。對于膜紙復(fù)合介質(zhì)電容器,允許有諧波時的損耗功率為無諧波時損耗功率的1.38倍;對于全膜電容器允許有諧波時的損耗功率為無諧波時的1.43倍,但如果諧波含量較高,超出電容器允許條件,就會使電容器過電流和過負荷,損耗功率
6、超過上述值,使電容器異常發(fā)熱,在電場和溫度的作用下絕緣介質(zhì)會加速老化。尤其是電容器投入在電壓已經(jīng)畸變的電網(wǎng)中時,還可能使電網(wǎng)的諧波加劇,即產(chǎn)生諧波擴大現(xiàn)象。另外,諧波的存在往往使電壓呈現(xiàn)尖頂波形,尖頂電壓波易在介質(zhì)中誘發(fā)局部放電,且由于電壓變化率大,局部放電強度大,對絕緣介質(zhì)更能起到加速老化的作用,從而縮短電容器的使用壽命。一般來說,電壓每升高10%,電容器的壽命就要縮短1/2左右。再者,在諧波嚴重的情況下,還會使電容器鼓肚、擊穿或爆炸。因諧波致使“鼓肚”的電容器(2)?對電力變壓器的危害?諧波使變壓器的銅耗增大,其中包括電阻損耗、導體中的渦
7、流損耗與導體外部因漏磁通引起的雜散損耗都要增加。諧波還使變壓器的鐵耗增大,這主要表現(xiàn)在鐵心中的磁滯損耗增加,諧波使電壓的波形變得越差,則磁滯損耗越大。同時由于以上兩方面的損耗增加,因此要減少變壓器的實際使用容量,或者說在選擇變壓器額定容量時需要考慮留出電網(wǎng)中的諧波含量。除此之外,諧波還導致變壓器噪聲增大,變壓器的振動噪聲主要是由于鐵心的磁致伸縮引起的,隨著諧波次數(shù)的增加,振動頻率在1KHZ左右的成分使混雜噪聲增加,有時還發(fā)出金屬聲。(3)對電力電纜的危害由于諧波次數(shù)高頻率上升,再加之電纜導體截面積越大趨膚效應(yīng)越明顯,從而導致導體的交流電阻增大
8、,使得電纜的允許通過電流減小。另外,電纜的電阻、系統(tǒng)母線側(cè)及線路感抗與系統(tǒng)串聯(lián),提高功率因數(shù)用的電容器及線路的容抗與系統(tǒng)并聯(lián),在一定數(shù)值的電感與電容下可能發(fā)生諧振。