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                谐波╱电流对输配电系统的危害

                      谐波的危害十分严重。谐波使电能的生产、传输和利用的效率降低,使电气设备过〒热、产生→振动和噪声,并使绝缘老化,使用寿命缩短,甚至发生故障或烧毁。谐波可引起电力系统局部并联谐振或串联谐∏振,使谐波含卐量放大,造成电容器等设备Ψ烧毁。谐波还会引起继电保护和自动装置误动作,使电能计量出现混乱。
                谐波电流对输配电系统的危害

                1、加大企业的电力运行成本
                      由于谐波不经治理是无法︽自然消除的,因此大量谐波电压电流在电网中游荡并积累叠加导致线路损耗增加、电力设备过热,从而加大了电力运行成本,增加了∏电费的支出。

                2、降低⌒了供电的可靠性
                      谐波电压在许多¤情况下能使正弦波变得更尖,不仅导致变压器、电容器等电气设备的磁滞及涡流损耗增加,而且使绝缘材料承受的电应力增大。谐波电流能使变压器的铜耗增加,所以◣变压器在严重的谐波负荷下将产生局部过热,噪声增大,从而加速绝缘老化,大大缩短了变压器、电动机的使用寿命↓,降低供电可靠性,极有可能在生产过程中造成断电的严重后果。

                3、引ω发供电事故的发生
                      电网中含有大量的谐波源(变频或整流设备)以及电力电容器、变压器、电缆、电动机等∞负荷,这些电气设备处于经常的变动之中,极易构成串联或并联的谐振条件。当电网参数配合不利时,在一定的频率下,形成谐波卐振荡,产生过电压或过电流,危及电力♀系统的安全运行,如不加以治理极易引发→输配电事故的发生。

                4、导致设备无法正常工作
                      对旋转的发电机、电动机,由于谐波电流或谐波电压在定子Ψ绕组、转子回路及↑铁芯中产生附加损耗,从而降低发输电及用电设备的效率,更为严重的是谐波振荡容易使汽轮发电机产生震荡力矩,可能引起机械共振,造成汽轮机叶片扭曲及产生疲劳⌒循环,导致设备无法正常工作。

                6、导致『线路短路【
                      电网谐波将使测量仪表、计量装置产生误差,达不到正确指示及计量(计量仪表的误差主要¤反映在电能表上)。断路器开断谐波含量较高的电流∑ 时,断路器的遮断能力将大大降低,造成电弧重燃,发生短路,甚至断路器爆炸。

                7、降低产品质量
                      由于谐振波的⊙长期存在,电机等设☆备运行增大了振动, 使生产误差加▼大,降低产品的加工精度,降低产品质量。

                8、影响通讯系统的正常工作
                      当输电ぷ线路与通讯线路平行或相距较近时,由于两者之间存在ㄨ静电感应和电磁感应,形成电场耦合和磁场耦合,谐波分量将在通讯系统内产生声频干扰,从而降低信号的传输质量,破坏信号的正常传∞输,不仅♀影响通话的清晰度,严重时将威胁通讯设备及人身安ω 全。
                      谐波会对◣邻近的通信系统产生干扰,轻者产生噪声,降低通信质量;重者导致住处丢失,使通信系统无法正常※工作。

                9、对变ぷ压器的影响
                      谐波电流流过变压器时,会导致变压器发出额外的热量,使变压器在没有达到额定功率时便出现温度过↑高的现象,导致变压器的实际容量【降低。在工业上,一些变压器的负荷】主要是变频器、中频炉等谐波源设√备,这时,发现变压器仅仅达到50%负荷时,就温度过高。在商业上,随着一些建筑物中的节能灯、以PC机为代」表的信息设备等非线性负荷增加,变压器过热的现象也十⌒ 分常见。
                      过高的温度会缩短变压器的寿命。为了避免变压器过热,当负载是谐波源时,必∑ 须降额选用变压器(使变压器不工■作在额定功率下)。一种专门用于谐波条件下的变压器称为k等级变▽压器,这种变压器的绕组和铁心都按照更大功率的情况进行设计,能够承受谐波电流产生的额外的热量。

                10、对输电线路的△影响
                      谐波〗污染增加了输电线路的损耗。输电线路中的谐波电流加上集肤效应的影响,将产生附加损耗,使得输电线路损耗增加。特别是在电力系统三相①不对称运行时,对□ 中性点直接接地的供电系统线损的增加尤为显著。
                      谐波△污染增大了中性线电流,引起中性点漂移。在低压配电网络中,零序电流和零序性的谐波电流(3次,6次、9次……)不仅会引起中◣性线电流大大增加,造成过负荷◎发热,使损耗增加,而且产生压降,引起零电位漂移,降∴低了供电的电能质量。

                11、对电力系统其它设备的影响
                      对断路器的影响。谐波会使某些断路器的磁吹线圈不能正常工作,断路器的遮断能力降低,不能遮断波形畸变率超过一定限值的故障电流√,对中压断路器◥截断电感电流时可能发生谐频涌波电压和重燃现象,导致断路器触头烧损。
                          对消弧线圈的影响。当电网谐波成分较大时█,发生单相接地故障,消弧线圈对谐波电流将可能不起作用,在接地点得不到的补偿,从而引发系统的故障扩大。

                12、对电力用户的影响
                      用电设备对系统电源的污染会影响用电设备自身的可靠性≡。使用电能质量污染的电源,用电设备又可能成为新的污染源,而危害电力系统和其他用户设备。可能产〗生的影响包括:对用户电动机←产生影响;对用户补偿电容器产生影响;对用户自动控制装置产生影响;对居民生活用电产生影响;对用电安全造成威胁。另外,还包括对电信通信造成影响,对广播、电视及精】密制造工业造成干扰和影响,这类干扰和影响有些●表现在差模干扰和共模干扰,差模干扰是工频及长线传输分布电容的相互干扰,共模干扰是引起回路对地电位◎发生变化╳的干扰,是造成微机控制单元工作不正常的主要原因。

                13、对用户补偿电容器的影响
                      电网无功配置容量中电容器所占比例最大,其中用户电容器约占全部电容器的2/3。这部分电容器的设计大多只考虑无功补偿量,不考虑装设点电能质量的实际〗污染情况,因此,运行点♀电能质量指标低时,常造成一些事故,如补偿装置投不上、电容器使用寿命降低、电容器保护◤熔丝熔断,甚至发生串并联谐★振,引发电容器的谐波过电压与过电流,导致电容器爆炸等。另外,用户电容器的管理目前仍按平均功率因数进行考核,电容器很少按电网实际运行情况投切,甚至◣只投不切,无形中使电网电压失去了应∮有的调节裕度,使电压偏差等电能质量指标难以控制。

                14、对用户自动控制装置的影响
                      随着数字控制技术的大规模使用,很多精密负载对受电电能质量指标提出了更㊣高的要求。电能质量污染对这类设备的危害主要有三个方面,即在设备的检测模块中引入畸变量、干扰正常的分析←计算、导致错误的输出结果。另外还会对设备的硬件,如精←密电机、开关电源等造成不可逆转的损坏。干扰负载的保护回路,造成误动作等。

                15、对电动机的●影响
                      谐波⊙电流通过交流电动机,使谐波附加损耗明显增加,引起电动机过热,机械振动和噪声增大。当三相电¤压不对称时,定子绕组上产生负@序电流,并励磁产生负序旋转磁场,该制动磁场降低了电机的最〒大转矩和过载能力,增加铜损,并且负序过电流可以将电机定子绕组烧毁。负序性的谐波分量(5次、11次等)对电♀机的影响与负序电压的效果一样。当产生电压波动的主要☆低频分量与电机机械振动的固有频率一致时,诱发谐振,会使电动机造成损坏。

                 

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