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諧波對電力設備的危害知識

來源:上海譽至電子科技有限公司   2011年07月15日 16:09  

(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,。對于膜紙復合介質電容器,,雖然答應有諧波時的損耗功率為無諧波時損耗功率的1.38倍;對于全膜電容器答應有諧波時的損耗功率為無諧波時的1.43倍,但假如諧波含量較高,超出電容器答應條件,就會使電容器過電流和過負荷,損耗功率超過上述值,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。


 ?。?)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越明顯,從而導致導體的交流電阻增大,,使得電纜的答應通過電流減小,。另外,電纜的電阻,、系統(tǒng)母線側及線路感抗與系統(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,。


 ?。?)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。


 ?。?)對用電設備的危害


  對電動機的危害


  諧波對異步電動機的影響,,主要是增加電動機的附加損耗,,降低效率,嚴重時使電動機過熱,。尤其是負序諧波在電動機中產(chǎn)生負序旋轉磁場,,形成與電動機旋轉方向相反的轉矩,起制動作用,,從而減少電動機的出力,。另外電動機中的諧波電流,當頻率接近某零件的固有頻率時還會使電動機產(chǎn)生氣械振動,,發(fā)出很大的噪聲,。


  (5)對低壓開關設備的危害


  對于配電用斷路器來說,,全電磁型的斷路器易受諧波電流的影響使鐵耗增大而發(fā)熱,,同時由于對電磁鐵的影響與渦流影響使脫扣困難,且諧波次數(shù)越高影響越大,;熱磁型的斷路器,,由于導體的集膚次應與鐵耗增加而引起發(fā)熱,使得額定電流降低與脫扣電流降低,;電子型的斷路器,,諧波也要使其額定電流降低,尤其是檢測峰值的電子斷路器,,額定電流降低得更多,。由此可知,上述三種配電斷路器都可能因諧波產(chǎn)生,。


  對于漏電斷路器來說,,由于諧波匯漏電流的作用,可能使斷路器異常發(fā)熱,,出現(xiàn)誤動作或不動作,。對于電磁接角器來說,諧波電流使磁體部件溫升增大,,影響接點,線圈溫度升高使額定電流降低,。對于熱繼電器來說,,因受諧波電流的影響也要使額定電流降低。在工作中它們都有可能造成誤動作,。


 ?。?)對弱電系統(tǒng)設備的干擾


  對于計算機網(wǎng)絡、通信,、有線電視,、報警與樓宇自動化等弱電設備,,電力系統(tǒng)中的諧波通過電磁感應、靜電感應與傳導方式耦合到這些系統(tǒng)中,,產(chǎn)生干擾,。其中電感應與靜電感應的耦合強度與干擾頻率成正比,傳導則通過公共接地耦合,,有大量不平衡電流流入接地極,,從而干擾弱電系統(tǒng)。


 ?。?)影響電力測量的準確性


  目前采用的電力測量儀表中有磁電型和感應型,,它們受諧波的影響較大。非凡是電能表(多采用感應型),,當諧波較大時將產(chǎn)生計量混亂,,測量不準確。


 ?。?)諧波對人體有影響


  從人體生理學來說,,人體細胞在受到刺激興奮時,會在細胞膜靜息電位基礎上發(fā)生快速電波動或可逆翻轉,,其頻率假如與諧波頻率相接近,,電網(wǎng)諧波的電磁輻射就會直接影響人的腦磁場與心磁場。


  當電網(wǎng)的諧波污染程度小于國家標準的規(guī)定時,,通常不會對系統(tǒng)造成影響,。隨著污染程度的增加,諧波的影響就逐漸顯現(xiàn)出來,。在諧波嚴重超標的情況下,,假如不進行諧波治理,往往會產(chǎn)生很嚴重的后果,。諧波源的特性非常復雜,,因為諧波的產(chǎn)生不僅僅取決于產(chǎn)生諧波的負荷本身,還與電網(wǎng)的短路容量,、電網(wǎng)的組成形勢以及電網(wǎng)中的其他負荷的性質有關,。

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