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《淺析供電系統(tǒng)中諧波的危害及其抑制措施》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在工程資料-天天文庫。
1、淺析供電系統(tǒng)中諧波的危害及其抑制措加［摘要］簡要論述了諧波是如何產生的，為什么諧波的出現(xiàn)會影響電力設備，以及總結和提出了抑制諧波的措施。［關鍵詞］電力諧波危害抑制措施1諧波是怎樣產生的電力系統(tǒng)的諧波是電力系統(tǒng)電壓波形產生畸變的表征。諧波的產生來自于電力電子設備、非線性阻抗設備和其它方面的干擾。其中電子設備諧波源的基本元件大部分采用非線性元件，工作波形為非正弦波，有的產品是切削正弦波執(zhí)行工作的，如可控硅整流電源等；有的產品是將直流源變換成方波工作，如變頻器、開關電源等。這些產品與電力系統(tǒng)發(fā)生關系時，都能使電力系統(tǒng)的基波產生大量的畸變。而非線性阻抗設備常利用感抗渦流工作或利用
2、容性電離做功，如電焊機、電抗器、感應爐、電弧爐等，這些產品在運行時可使電流產生大幅度地浪涌、尖脈沖，造成電力系統(tǒng)的基波產生畸變，形成電源污染。2電力諧波造成的危害對于電力系統(tǒng)來說，電力諧波的危害主要表現(xiàn)有以下幾方面：2.1增加輸、供和用電設備的額外附加損耗，使設備的溫度過熱，降低設備的利用率和經濟效益。由于諧波電流的頻率為基波頻率的整數(shù)倍，高頻電流流過導體時，因集膚效應的作用，使導體對諧波電流的有效電阻增加，從而增加了設備的功率損耗、電能損耗，使導體的發(fā)熱嚴重。2.1.1增加輸電線路的功耗諧波電流使輸電線路的電能損耗增加。當注入電網(wǎng)的諧波頻率位于在網(wǎng)絡諧振點附近的諧振區(qū)內
3、時，對輸電線路會造成絕緣擊穿。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越明顯，從而導致導體的交流電阻增大，使得電纜的允許通過電流減小。與架空線路相比，電纜線路對地電容耍大10?20倍，而感抗僅為其1/3?1/2,所以很容易形成諧波諧振，造成絕緣擊穿。2.1.2對變壓器的危害諧波會大大增加電力變壓器的銅損和鐵損，降低變壓器有效出丿J,諧波導致的噪聲，會使變電所的噪聲污染指數(shù)超標，影響工作人員的身心健康。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。除此之外，諧波還導致變壓器噪聲增大，有時還發(fā)出金屬聲。2.1.3對電力電容器的危害含有屯力諧波的電壓
4、加在屯容器兩端時，由于屯容器對屯力諧波阻抗很小，諧波電流疊加在電容器的基波上，使電容器電流變大，溫度升高，壽命縮短，引起電容器過負荷甚至爆炸，同時諧波還可能與電容器一起在電網(wǎng)屮造成電力諧波諧振，使故障加劇。2.2影響繼電保護和自動裝置的工作可靠性特別對于電磁式繼電器來說，電力諧波常會引起繼電保護及自動裝置誤動或拒動，使其動作失去選擇性，可靠性降低，容易造成系統(tǒng)事故，嚴重威脅屯力系統(tǒng)的安全運行。2.3對用電設備的危害①電力諧波會使電視機、計算機的圖形畸變，畫面亮度發(fā)生波動變化，并使機內的元件溫度出現(xiàn)過熱，使計算機及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)出現(xiàn)錯誤，嚴重甚至損害機器。此外，電力諧波還會對
5、測量和計量儀器的指示不準確及整流裝置等產生不良影響，它已經成為當前電力系統(tǒng)中影響電能質量的大公害。②感應電動機。和變壓器中的道理一樣，諧波畸變會加大電動機中的損耗。然而，由于勵磁磁場的諧波會產生附加的損耗，每個諧波分量都有自身的相序（正序、逆序、零序），它表示旋轉的方向（在感應電動機中相對于基波磁場的止向而言的）。諧波次數(shù)123456789101112和丿YH—0—0—0+—0零序諧波（3次及3的倍數(shù)，即“3N”次諧波）產生不變的磁場，但是因為諧波頻率較高，故磁性損耗大大增高而將諧波能量以熱的方式放出。負序的諧波產生反方向旋轉的磁場（相對于基波而言），而使電機的力矩下降，
6、并和零序諧波一樣，產生更多的損耗。正序諧波產生正向旋轉磁場來加大力矩，它和負序分量一起，可造成電機的振動而降低電機壽命。2.4影響電網(wǎng)的質量電力系統(tǒng)屮的諧波能使電網(wǎng)的電壓與電流波形發(fā)生畸變，從而降低電網(wǎng)電壓，浪費電網(wǎng)的容量。3電力諧波的抑制措施為了減少供電系統(tǒng)的諧波問題，從管理和技術上可采取以下措施：3.1嚴格貫徹執(zhí)行有關電力諧波的國家標準，加強管理我國1998年12月14日發(fā)布了國家標準GB17625.1-1998《低壓電氣及電子設備發(fā)出的諧波電流限值（設備每相輸入電流16A）》，要求購置的用電設備，經過試驗證實，符合該標準限值才允許接入到配電系統(tǒng)中。此外,1993年頒
7、發(fā)的國家標準GB/T14549-1993《電能質量公用電網(wǎng)諧波》，規(guī)定了注入公共連接點的諧波電流允許值的用戶，必須安裝電力諧波濾波器，以限制注入公用電網(wǎng)的諧波。3.2加強諧波污染源的監(jiān)測主管部門對所轄電網(wǎng)進行系統(tǒng)分析，正確測量，以確定諧波源位置和產生的原因，為諧波治理準備充分的原始材料；在諧波產生起伏較大的地方，可設置長期觀察點，收集可靠的數(shù)據(jù)。對電力用戶而言，可以監(jiān)督供電部門提供的電力是否滿足要求；對于供電部門而言，可以評估電力用戶的用電設備是否產生了超標的諧波污染。3.3在諧波源處加裝濾波裝置吸收諧波電流這類方法是對已有的
