諧波的危害_諧波:視訊
2023-04-03 12:24:45 互聯網
1、諧波通俗地講，就是指電網中頻率高于50HZ且為50HZ整數倍的電流或電壓。
2、由于諧波不是真實存在的，所以人們通過傅里葉分解來研究諧波。
(資料圖片)
3、 諧波產生的原因很多，主要是由于大量的整流或換流設備，及非線性負荷所產生的諧波。
4、而諧波治理的方法有很多，包括有源濾波、無源濾波、抗諧波補償等等方法， 供電系統中的諧波危害主要表現在以下幾個方面。
5、 1．增加了發、輸、供和用電設備的附加損耗，使設備過熱，降低設備的效率和利用率。
6、 由于諧波電流的頻率為基波頻率的整數倍，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，使導體的發熱嚴重。
7、 (1)對旋轉電機的影響 諧波對旋轉電機的危害主要是產生附加的損耗和轉矩。
8、由于集膚效應、磁滯、渦流等隨著頻率的增高而使在旋轉電機的鐵心和繞組中產生的附加損耗增加。
9、在供電系統中，用戶的電動機負荷約占整個負荷的85%左右。
10、因此，諧波使電力用戶電動機總的附加損耗增加的影響最為顯著。
11、由于電動機的出力一般不能按發熱情況進行調整，由諧波引起電動機的發熱效應是按它能承受的諧波電壓折算成等值的基波負序電壓來考慮的。
12、試驗表明，在額定出力下持續承受為3%額定電壓的負序電壓時，電動機的絕緣壽命要減少一半。
13、因此，國際上一般建議在持續工作的條件下，電動機承受的負序電壓不宜超過額定電壓的2%。
14、 諧波電流產生的諧波轉矩對電動機的平均轉矩的影響不大，但諧波會產生顯著的脈沖轉矩，可能出現電機轉軸扭曲振動的問題。
15、這種振蕩力矩使汽輪發電機的轉子元件發生扭振，并使汽輪機葉片產生疲勞循環。
16、 (2)對變壓器的影響 諧波電流使變壓器的銅耗增加，特別是3次及其倍數次諧波對三角形連接的變壓器，會在其繞組中形成環流，使繞組過熱；對全星形連接的變壓器，當繞組中性點按地，而該側電網中分布電容較大或者裝有中性點接地的并聯電容器時，可能形成3次諧波諧振，使變壓器附加損耗增加。
17、 (3)對輸電線路的影響 由于輸電線路阻抗的頻率特性，線路電阻隨著頻率的升高而增加。
18、在集膚效應的作用下，諧波電流使輸電線路的附加損耗增加。
19、在供應電網的損耗中，變壓器和輸電線路的損耗占了大部分，所以諧波使電網網損增大。
20、諧波還使三相供電系統中的中性線的電流增大，導致中性線過載。
21、輸電線路存在著分布的線路電感和對地電容，它們與產生諧波的設備組成串聯回路或并聯回路時，在一定的參數配合條件下，會發生串聯諧振或并聯諧振。
22、一般情況下，并聯諧波諧振所產生的諧波過電壓和過電流對相關設備的危害性較大。
23、當注入電網的諧波的頻率位于在網絡諧振點附近的諧振區內時，會激勵電感、電容產生部分諧振，形成諧波放大。
24、在這種情況下，諧波電壓升高、諧波電流增大將會引起繼電保護裝置出現誤動，以至損壞設備，與此同時還可產生相當大的諧波網損。
25、對于電力電纜線路，由于電纜的對地電容比架空線路約大10-20倍，而感抗約為架空線路的1/2-1/3，因此更容易激勵出較大的諧波諧振和諧波放大，造成絕緣擊穿的事故。
26、 (4)對電力電容器的影響 隨著諧波電壓的增高，會加速電容器的老化，使電容器的損耗系數增大、附加損耗增加，從而容易發生故障和縮短電容器的壽命。
27、另一方面，電容器的電容與電網的感抗組成的諧振回路的諧振頻率等于或接近于某次諧波分量的頻率時，就會產生諧波電流放大，使得電容器因過熱、過電壓等而不能正常運行。
28、 2．影響繼電保護和自動裝置的工作和可靠性 諧波對電力系統中以負序(基波)量為基礎的繼電保護和自動裝置的影響十分嚴重，這是由于這些按負序(基波)量整定的保護裝置，整定值小、靈敏度高。
29、如果在負序基礎上再疊加上諧波的干擾(如電氣化鐵道、電弧爐等諧波源還是負序源)則會引起發電機負序電流保護誤動(若誤動引起跳閘，則后果嚴重)、變電站主變的復合電壓啟動過電流保護裝置負序電壓元件誤動，母線差動保護的負序電壓閉鎖元件誤動以及線路各種型號的距離保護、高頻保護、故障錄波器、自動準同期裝置等發生誤動，嚴重威脅電力系統的安全運行。
30、 諧波電流是一切諧波問題的根源，諧波電壓也是由于諧波電流導致的。
31、因此，一般在研究諧波導致的危害時，主要指諧波電流的危害。
32、導致電纜過熱；導致變壓器過熱；導致變無功補償裝置損壞；三次諧波的特殊危害；對其他電子設備的不良影響；導致意外跳閘；導致額外的能量損失。
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