简谈电力系统中谐波的危害及治理
谐波的危害及治理
谐波的危害及治理
对于电力系统来说,电力谐波的危害主要表现有以下几方面:
1.电力谐波对输电线路的影响:
谐波电流使输电线路的电能损耗增加。
当注入电网的谐波频率位于在网络谐振点附近的谐振区内时,对输电线路和电力电缆线路会造成绝缘击穿。
2.电力谐波对电力电容器的影响:
含有电力谐波的电压加在电容器两端时,由于电容器对电力谐波阻抗很小,谐波电流叠加在电容器的基波上,使电容器电流变大,温度升高,寿命缩短,引起电容器过负荷甚至爆炸,同时谐波还可能与电容器一起在电网中造成电力谐波谐振,使故障加剧。
3.电力谐波对变压器的影响:
谐波电压的存在增加了变压器的磁滞损耗、涡流损耗及绝缘的电场强度,谐波电流的存在增加了铜损。
对带有非对称性负荷的变压器而言,会大大增加励磁电流的谐波分量。
4.增加输、供和用电设备的额外附加损耗,使设备的温度过热,降低设备的利用率和经济效益。
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电力系统谐波的危害及其抑制措施
电力系统谐波的危害及其抑制措施电力系统谐波是指在交流电网中出现的频率为基波频率的整数倍的频率成分。
谐波的产生主要来自于非线性设备,如电弧炉、变频调速设备、开关电源等。
谐波对电力系统的稳定性和可靠性产生了许多危害,因此有必要采取相应的抑制措施。
首先,谐波对电力设备的产生严重的破坏作用。
谐波会导致设备的热耗损增加,使电力设备的温升超过正常值,从而影响设备的寿命和可靠性。
此外,谐波会引起设备的振动和共振,进一步加剧设备的磨损和破坏。
另外,谐波还会导致设备的传动系统产生冲击和振动,从而引起噪声和机械共振。
其次,谐波还会使电力系统的运行效率降低。
谐波会产生额外的功耗,使系统的负载率降低,从而导致电能的损耗增加。
此外,谐波还会引起线路过载、开关跳闸和设备故障,进一步降低系统的运行效率和可靠性。
最后,谐波对用户设备的使用造成了困扰。
谐波会导致用户设备的故障率增加,降低设备的可靠性和使用寿命。
此外,谐波还会引起设备的失真和抖动,影响设备的正常运行和使用效果,给用户带来不必要的经济损失。
为了抑制电力系统谐波,可以采取以下措施:1.提高设备和电网的抗谐波能力。
对于大功率非线性设备,可以采用有源滤波器、谐波抑制变压器等装置来抑制谐波的产生和传输。
在电网设计和运行中,要合理配置电容补偿装置和滤波器,提高电网的抗谐波能力。
2.采用合适的谐波控制技术。
可以通过谐波测量和分析,确定电网中谐波的源和传输路径,然后选择合适的谐波控制技术。
常用的谐波控制技术包括谐波滤波、谐波限制和谐波抑制等。
3.加强对谐波的监测和管理。
建立谐波监测系统,实时监测电力系统中谐波的水平和频谱特性,及时发现和解决谐波问题。
同时,制定相关的管理规范和标准,加强对设备和系统的质量检测和验收,确保设备和系统的抗谐波能力。
4.加强用户教育和意识提高。
通过开展谐波知识普及活动,提高用户对谐波的认识和了解,增强用户对谐波抑制的重视和意识,合理使用电气设备,减少谐波的产生和传输。
谐波危害及抑制谐波的方法
谐波危害及抑制谐波的方法谐波是指频率高于基波的电磁波,它们会频繁出现在我们的电力系统和其他电力设备中。
虽然谐波在一些应用中可产生有益效果,但在大多数情况下,它们都是一种电力质量问题,会给电力系统和其他设备带来一系列危害。
1.设备损坏:谐波会增加设备内的电流和电压,导致设备发热加剧,并可能引起设备元件过热、熔断或焚毁。
此外,频繁的谐波还会引起设备的机械振动,造成设备损坏。
2.电力系统不稳定:谐波引起系统的电流和电压的波形失真,导致电力系统不稳定。
此外,谐波会导致电力系统中的谐振现象,这些谐振可以引起电力系统中的电流和电压急剧增加,可能破坏设备。
3.通信干扰:谐波会产生大量的高频干扰信号,这些信号可能干扰无线通信和其他电磁波设备的正常运行。
在高度电子化的社会中,这种通信干扰可能会带来严重的问题。
为了抑制谐波带来的危害,可以采取以下方法:1.装置谐波滤波器:谐波滤波器用于减小电力系统中的谐波。
滤波器通常会将谐波通过处理电路转化成其他形式,或者将它们绕过电力系统,以防止它们对设备和系统产生影响。
2.使用变压器:变压器可以用来减小谐波的影响。
通过在电力系统中安装特定的谐波抑制变压器,可以将谐波电流限制在合理的范围内,从而降低谐波的危害。
3.电源滤波器:为敏感设备提供干净的电力供应也是一种有效的抑制谐波的方法。
电源滤波器可以滤除电力供应中的谐波元素,从而降低谐波对设备的危害。
4.合理的电源设计:在电力系统设计阶段,可以采取一些措施来减小谐波的生成。
例如,选择适当的线路,减小高谐波的产生,或者选择低谐波的电力设备。
5.故障检测和维护:及时发现和处理设备和系统中的谐波问题至关重要。
定期进行电力设备的检查和维护,可以发现并消除谐波带来的潜在危害。
总而言之,谐波在电力系统和其他电力设备中的存在可能带来很多危害。
为了抑制这些危害,我们可以采取各种措施,包括使用谐波滤波器、变压器、电源滤波器、合理的电源设计以及进行定期的检查和维护。
电力系统谐波的危害性及抑制策略
电力系统谐波的危害性及抑制策略电力系统谐波是指在交流电力系统中产生的一种非正弦波形,是交流电网中所存在的一个普遍的问题。
当电力系统中出现谐波时,将会对各个方面造成影响。
因此,对电力系统谐波的危害性及抑制策略的研究变得尤为重要。
一、电力系统谐波的危害性1、对电力系统设备的影响:谐波会对电力系统中的电力设备产生不良影响,会加快电气设备的老化,损害电力设备的正常运行,甚至可能导致设备的损坏。
2、对电力质量的影响:电力系统谐波会导致电压的失真、电流的失真、功率因数的变化等,降低电力质量。
3、对用户的影响:由于电力设备运行产生谐波会向供电系统散发,因此会由电力系统供应给所有使用电力的用户,对用户的设备产生不良的影响,例如音频设备、计算机设备等。
4、对环境的影响:电力系统谐波也会对环境造成影响,例如对动物的人工造成干扰,造成空气污染等。
二、抑制电力系统谐波的策略1、电力系统谐波分析:在电力系统中,通过对电网谐波分析,可以获取谐波特征信息,以确定引入谐波的源头,并针对性地采取谐波滤波器等抑制措施。
2、谐波滤波器的安装:谐波滤波器能够有效防止谐波向电网散播,从而保护电力设备,提高电力质量。
谐波滤波器还可以通过对电力系统谐波的调制来保护电气设备,降低谐波对设备的影响。
3、调整电力系统参数:在电力系统中通过调整电网的参数可以改善电力系统谐波问题。
例如,在电力系统中调整电抗器可以控制电路中的谐波,从而防止谐波向电网散播。
4、电力设备设计:在电力设备的设计过程中可以通过提高电力设备的质量,使电力设备适应谐波的存在。
例如,增加电容、电感、阻抗等元件能够有效地消除引起电气设备故障的谐波。
综上所述,电力系统谐波是一个非常严重的问题,需要采取一系列措施予以解决。
在电力系统中安装谐波滤波器、并对电力系统参数进行调整、以及通过提高电力设备的质量,都是解决电力系统谐波的有效方法。
为了保证电力设施的正常运转,电力系统的谐波抑制工作必须不断加强。
电网谐波治理电网环境中谐波的危害及其治理
电网谐波治理电网环境中谐波的危害及其治理随着现代工业的快速发展,电子设备的使用广泛而普遍。
然而,这些设备和工具也会产生谐波,这些谐波正日益成为电网环境中更加普遍和危险的问题。
谐波是指正弦波之外的电场、磁场和电流,它会扰乱电网中的动态平衡和正常运行,产生一系列不良影响和效应。
因此,电网谐波治理已成为电能质量管理的一个重要领域。
一、谐波的危害1、对电器设备的危害首先,谐波对电器设备的损害是最为常见和普遍的问题。
这是因为,谐波会造成电器设备产生热量过多、电压过高或过低、线路过载、电机失速、传感器失效、继电器运动不正常等。
如果这些不良效应长期存在,会导致电器设备寿命缩短、性能下降、整体效率降低。
2、对能源的浪费和损失其次,谐波会增加电网的无功功率、导致电能浪费,同时会导致电能的变压器损失加剧、高压电线、配电设备、变电站等设施受损加助。
过多的谐波存在会导致电能的浪费和损失。
3、对周围环境的影响最后,谐波会扰乱正常电网运行的稳定性,同时会影响周围的环境。
过多的谐波和波动会导致室内照明的眩光、电器设备发出明显的噪声,同时会产生可见的震荡和振动。
二、为什么需要谐波治理1、优化电能质量首先,通过谐波治理可以明显优化电能质量,减少损耗和浪费。
2、保护电器设备其次,谐波治理可以有效保护电器设备,保证其正常、稳定、长期的工作。
3、保障电网运行终究,谐波治理也能够保障电网的正常、稳定、安全运行,保证周围环境的良好。
三、如何进行谐波治理1、滤波滤波是目前最有效的谐波治理技术之一。
它基于滤波器、电容器、电感器的技术原理,可以有效地过滤掉谐波。
滤波可以按照频率进行分类,多级滤波和谐波治理器是常用的滤波技术。
2、变压器的应用变压器是电网谐波治理技术中常用的治理器。
可以通过变压器,有效控制过高的电压、使电能流水动,减少谐波产生的电压。
通过选用铁心材料及设计变压器结构,也可减少变压器对谐波电压响应,被谐波所干扰的程度能够效果明显的降低。
电力系统谐波的危害及其常用抑制方法
电力系统谐波的危害及其常用抑制方法电力系统中的谐波是指频率为基波频率的整数倍的电压和电流成分,它们在电力系统中的存在会引起一系列的问题和危害。
下面将详细介绍电力系统谐波的危害及其常用抑制方法。
一、谐波的危害1.电压失真:谐波的存在会使电压波形发生畸变,进而导致电压的失真,使电力设备无法正常运行。
电压失真还会对电力设备造成较大的冲击和损害,缩短设备的寿命。
2.系统能效下降:谐波会导致电力系统中电流的失真,由于谐波电流引起的额外功耗,使得系统能效下降。
这会导致电力设备的能耗增加,降低整个系统的效率。
4.电磁兼容性问题:谐波信号会干扰电力系统周围的其他电子设备,导致电磁兼容性问题。
这会对邻近的电子设备造成干扰,影响设备的正常运行。
5.高频谐波产生的热问题:高频谐波会导致电力设备产生过多的热量,进而引起绝缘材料的老化和烧损,甚至造成火灾。
这对电力系统的安全性构成严重威胁。
二、谐波抑制的常用方法1.变压器和电机的设计优化:在变压器和电机的设计中考虑谐波的影响,通过选择合适的材料和结构,减小谐波对设备的影响。
例如,在电机设计中,可以增加骨架的厚度或配置合适的磁路副将谐波分向其他通道。
2.滤波器的应用:安装合适的滤波器可以有效地抑制谐波。
滤波器可以通过改变电源电路的阻抗特性,将谐波电流引向滤波器,从而减小谐波的水平。
4.负载侧的谐波抑制:对于谐波敏感的设备,可以在负载侧采取一些措施来抑制谐波。
例如,使用谐波阻抗装置或磁性隔离器等。
5.教育和培训:提高电力系统从业人员对谐波问题的认识和理解,增强其对谐波抑制方法的应用能力,能够及时发现和解决谐波问题。
总之,谐波对电力系统的危害不容忽视。
为了保证电力系统的正常运行和设备的安全性,需要采取有效的措施来抑制谐波。
以上所提到的方法是目前常用的谐波抑制方法,但需要根据具体情况选择合适的方法。
谐波的危害与对策
谐波的危害与对策谐波是指频率为基波频率整数倍的电磁波。
谐波通常是电子设备和电力系统中的一种电磁干扰源,会对设备的正常运行产生危害。
本文将分析谐波的危害,并提出相关的对策。
1.电力系统中的危害:谐波会对电力系统的稳定性和可靠性产生负面影响。
谐波会导致电磁振荡,引起额外的电流和电压谐振,进而使设备损坏或系统瘫痪。
此外,谐波还会导致电力系统中的电能损耗增加,引起线路过热和设备寿命缩短。
2.设备损坏和故障:谐波会对设备造成过电压和过电流,使设备损坏或故障。
例如,谐波电流会引起电动机的过热,降低绝缘性能,导致设备寿命缩短。
谐波还会导致变压器的热损耗增加,引起变压器过热甚至发生爆炸。
此外,谐波还会导致电子设备的干扰,干扰正常的工作。
3.对人体健康的影响:谐波对人体健康产生的危害包括电磁辐射对人体的直接伤害和电磁辐射引起的各种健康问题。
长期处于高谐波环境中,人体可能会产生头痛、眩晕、失眠等症状。
同时,谐波还可能破坏人体的生物电位平衡,产生诸如心律失常等疾病。
为了应对谐波的危害,以下是一些可能的对策:1.传统滤波器技术:在电力系统中,可以采用传统的主动或被动滤波器来抑制谐波。
主动滤波器可以通过电子器件来消除不需要的谐波,并提供对称负载,减少谐波产生。
被动滤波器则是利用电抗器等设备来阻塞谐波流过的路径,减少谐波对电力系统的影响。
2.多层次的电力系统设计:在电力系统设计中,可以采用多层次的配置来抑制谐波。
通过在系统中增加合适的变压器、电抗器和滤波器等设备,可以减少谐波的传播和影响。
3.谐波监测与控制:通过谐波监测装置对电力系统中的谐波进行实时监测,并及时采取相应的控制措施。
例如,可以在容易受到谐波干扰的设备附近安装滤波器,通过选择合适的滤波参数和工作模式,减少谐波对设备的影响。
4.加强人体防护措施:对于电磁辐射对人体健康的直接威胁,应采取一系列的防护措施。
例如,在工作场所中,可以采用屏蔽层、防辐射窗等装置来减少辐射的传播和接触。
谐波电流的危害及改善措施
谐波电流的危害及改善措施
谐波电流是一种频率高于基波频率的电流,当它传导到电力系统中时,会对电气设备和系统造成一定的危害。
以下是谐波电流的危害及改善措施:
1. 危害:
(1) 对电气设备造成损坏:谐波电流会使变压器、发电机、电缆等电气设备产生热量,加剧其老化,增加故障率。
(2) 影响电能质量:谐波电流会导致电能质量下降,增加电能损失,影响电力系统的稳定运行。
(3) 产生干扰:谐波电流会在两根导线之间产生电磁场,产生电磁干扰,影响其他电子设备的正常工作。
2. 改善措施:
(1) 使用滤波器:滤波器是一种能够将谐波电流滤除的电子元件,通过使用滤波器可以有效降低谐波电流对电气设备的影响。
(2) 采用合适的电气设备:选用具有耐受谐波电流特性的电气设备,在设计电力系统时应充分考虑谐波电流的影响。
(3) 加强监测和维护:定期对电力系统进行检测和维护,及时发现和排除谐波电流带来的影响,保障电力系统的正常运行。
谐波电流对于电力系统的影响是极其重要的,为了保障电力系统的安全稳定运行,应该加强科学合理的设计、选用合适的设备、加强监
测和维护等工作,减少谐波电流的危害。
谐波对电网的危害及治理方法
谐波对电网的危害及治理方法1、谐波对变压器的影响谐波电流,引发变压器损耗加大,主要表现在以下三个方面:(1)谐波电流和基波电流叠加,使得电流有效值加大,总电流增加会增加变压器导体损耗。
(2)产生涡流损耗,涡流是由磁链引起的变压器的感应电流。
感应电流流经绕组、铁芯以及变压器环绕的其他导体时,会产生附加发热,这部分损耗是以引起涡流的谐波电流的频率的平方增加,所以谐波危害更大。
(3)铁芯损耗,电压畸变将使得铁芯叠片中涡流电流增加。
变压器损耗增加,会增加变压器的温升。
此外谐波电流叠加在基波电流中增加了电流有效值还会降低变压器的容量,谐波还会引起变压器谐振,噪声增大等。
2、谐波对供电线路的影响由于集肤效应和邻近效应,线路电阻随着频率的增加会很快增加,在线路中会有很大的电能浪费;由于中性线电流通常很小,其线径一般较细,当大量谐波电流流过中性线时,容易产生大量的热量,从而破坏绝缘性能造成相间短路。
当谐波频率与网络谐振频率相近或相同时,会在线路上产生很高的谐振电压,严重时会使电力设备绝缘击穿,造成漏电或电事故。
3、降低配电系统的安全等级配电系统中谐波的存在,会改变控制设备以及继电保护装置的性能。
谐波会引起控制设备、继电保护装置拒动作或误动作,造成保护系统运行可靠性降低,容易造成不必要的供电中断或损失。
4、谐波会损坏电力电容器在谐波电压作用下,电容器会产生额外的功率损耗,加速电容器的老化,缩短电容器的运行寿命。
此外,当电容器支路的谐振频率与某次谐波分量的频率接近或相等时,会产生谐振现象而放大谐波电流,使得电容器容易过热、过压而不能正常运行,甚至损坏。
5、谐波对用电设备的影响正常的用电设备均是按照标准设计的,当谐波含量很高时,会导致用电设备运行异常,甚至损坏用电设备。
如谐波对电机的影响,电机受谐波电压的影响较大,在电机里表示为谐波磁链,谐波磁链在转子中感应出高频电流,会引起电机下降、发热、震动和高频噪声。
6、谐波对通讯系统的影响配电系统或终端设备中的谐波电流,将对同一线路中的通讯线路产生干扰。
电网谐波的危害及抑制技术
电网谐波的危害及抑制技术
电网谐波是指在电网中频率等于整数倍基波频率的电信号,这
些信号会引起电网电压和电流的畸变,对电网和电力设备造成一定
的危害。
下面将介绍电网谐波的危害及抑制技术。
一、电网谐波的危害
1. 电压波形畸变:谐波会使电压波形发生变形,增加了设备的
压降,降低了电压质量,给电力系统带来压力。
2. 引起过电压:在谐波频率为倍频时,容易引起设备的过电压,进而引起设备的损坏。
3. 增加线损:当有谐波电流流过电网中的阻抗时,会产生附加
损耗,增加了线损,降低了设备的效能。
4. 造成电力设备损坏:谐波会使变压器、电容器等设备内部产
生热量,长期受煎熬可能导致设备的损坏或缩短使用寿命。
二、电网谐波的抑制技术
为了避免谐波对电网和电力设备造成的危害,可以采用以下抑
制技术:
1. 滤波器技术:将电网谐波通过滤波器滤除,消除畸变,提高
了电力质量,保护设备不受谐波干扰。
滤波器的结构由电阻、电感、电容等器件构成,能够滤除某一特定频率的信号。
2. 无功补偿技术:通过加入无功功率,改善电网的功率因数,
消除电流的谐波,保证电力质量。
3. 中性线滤波器技术:将谐波电流通过中性线滤波器抑制,以达到保护设备和提高电能质量的效果。
4. 散热或更换设备:对于耐高温设备,可以采用散热措施,减缓设备内部的热升,从而减少设备的故障。
对于长期受电网谐波影响的设备,可以考虑更换抗谐波能力更强的设备。
电网谐波对电网和电力设备造成的危害不容忽视,需要采取科学的抑制技术,保障电网的稳定运行和电力设备的使用寿命。
电力系统谐波影响及消除
电力系统谐波影响及消除电力系统中的谐波是指频率为基波频率的整数倍的电压或电流成分。
谐波会对电力系统产生一系列负面影响,如降低设备的效率、增加设备的损耗、引起电力系统的不稳定等。
因此,消除电力系统中的谐波是十分重要的。
谐波对电力系统的影响主要体现在以下几个方面:1.降低设备的效率:谐波使电压和电流波形失真,导致电力设备工作在非线性区域,增加了电力设备的损耗,降低了设备的效率。
尤其是对于变压器、电机等负载设备,谐波会导致设备温升增加、损耗加大,严重时还会引起设备损坏。
2.增加电力设备的损耗:谐波在电力系统中会产生大量的功率损耗,增加电力设备的负荷,使设备的损耗增加。
特别是在高谐波环境下,电力设备的损耗可能会增加几倍甚至十几倍,导致设备寿命大幅缩短。
3.引起电力系统的不稳定:谐波会导致系统电压和电流频谱产生畸变,引起供电质量下降,造成电力系统的不稳定。
尤其是在电力系统中存在共振点的情况下,谐波会引起系统共振,导致电压失真增大、频率波动等问题,进一步影响电力系统的稳定运行。
消除电力系统中的谐波可以采取以下几种方法:1.添加谐波滤波器:谐波滤波器是一种专门用于消除电力系统中谐波的装置。
通过选择合适的谐波滤波器,可以将谐波电流和谐波电压从电力系统中分离出来,减少其对系统的影响。
2.更新设备:对于已经老化的电力设备,特别是变压器、电机等,可以考虑进行更新,采用能够抵抗谐波干扰的新型设备。
新型设备通常具有更好的谐波抑制能力,可以减少谐波对设备的影响。
4.加强电力系统的维护和管理:定期对电力系统进行检查和维护,及时发现和处理谐波问题,可以有效地减少谐波对电力系统的影响。
此外,加强对电力系统的管理,合理规划电力负载,避免负载过大或不平衡,也能够降低谐波的产生和传播。
综上所述,电力系统中的谐波会对系统产生诸多负面影响,因此,消除谐波是电力系统运行和设备保护的重要任务。
通过采取合适的技术手段和管理措施,可以有效地消除谐波,提高电力系统的运行稳定性和设备的使用寿命。
谐波的危害与治(三篇)
谐波的危害与治引言随着现代科技的发展,谐波问题在各个领域中日益突出。
谐波是指在电力系统或电子设备中,在基频上产生的频率是基频的整数倍的特殊电压或电流成分。
尽管谐波本身并不造成太大的危害,但长期存在的谐波问题会导致设备的过载、故障、减寿等问题,甚至可能对人体健康产生负面影响。
因此,对谐波进行合理治理和控制是至关重要的。
本文将探讨谐波的危害以及治理范本。
一、谐波的危害1.设备故障和过载在电力系统中存在谐波电流时,会导致设备的过载和故障。
谐波电流会加大设备的电流负荷,使得设备运行在额定负荷以上,从而加速设备的老化过程,减少设备的使用寿命。
并且,谐波电流还会产生额外的热量,进一步加剧设备的过载,从而引发设备的故障。
2.能源浪费和降效谐波电流会导致能源的浪费。
谐波电流在电力系统中流动时,由于产生压降、损耗等现象,会导致能源的损失。
此外,谐波电流在设备内部的传导和流动过程中也会产生额外的功耗,进一步降低了设备的效率。
3.电网负面影响谐波电流会对电网产生负面影响。
大量的谐波电流会导致电网的电压和电流波形失真,进而影响电网的稳定运行。
在严重的情况下,甚至会导致电网的故障和瘫痪。
4.对人体健康的危害谐波电流还可能对人体健康产生负面影响。
长时间暴露在高谐波电压或电流环境中,可能导致头痛、失眠、神经衰弱等症状。
并且,据研究表明,长期暴露在谐波电流环境中,还可能增加患癌症、心脏病等疾病的风险。
二、谐波治理的范本1.谐波源控制谐波问题的治理首先要从源头入手,减少谐波电流的产生。
可以采取以下措施来控制谐波源:(1)对发电设备进行合理规划和设计,降低发电设备的谐波产生;(2)采用高质量的电力电子设备和组件,降低设备本身产生的谐波;(3)合理设计电力系统的连接和布线,降低谐波电流的传播和影响范围。
2.谐波抑制装置的应用谐波抑制装置是指一种专门用于抑制谐波现象的设备。
通过安装谐波抑制装置,可以有效地降低谐波电流的水平,减小谐波的影响。
供电系统中谐波的危害及其抑制措施
供电系统中谐波的危害及其抑制措施引言:谐波是指电力系统中频率为原有电源频率的整数倍的电磁波分量。
随着电气设备的广泛应用,电网中的谐波也越来越普遍。
由于谐波的存在会导致电网系统工作不稳定、设备冗余损耗等问题,因此谐波的危害和抑制措施是电力系统工程中的重要问题。
一、谐波的危害1.对设备的影响:谐波电流和电压会导致电机、变压器、开关等设备的温升增加,降低设备的效率和寿命。
2.能量损耗:谐波电流所造成的功率损耗将占据供电系统中的电容器和导线,由于功率因数降低,导致线路和装置的不稳定和能量损耗加大。
3.对电网中其他用户的影响:谐波会引起电网中电压失真、电压不平衡等问题,影响其他用户的用电设备正常工作。
4.电磁兼容问题:由于谐波电流会加剧设备的辐射干扰,影响其他设备的正常工作,尤其在医疗和科研领域对设备的精度要求很高,谐波电流的存在将会造成不可忽视的影响。
二、谐波抑制的措施为了减小或消除谐波对电力系统的危害,人们提出了许多谐波抑制的方法。
下面列举几种常见的抑制措施:1.谐波源侧的抑制措施(1)使用非线性负载的限制:通过控制非线性负载的使用,减少非线性负载对电网的谐波污染。
(2)滤波器:在负载侧安装滤波器,通过滤除谐波电流的方式来减小谐波对电力系统的影响。
2.网络侧的抑制措施(1)电网的并联阻抗:增大电网的抑制阻抗,使其通过阻抗特性吸收掉谐波电流,减小谐波对电网的影响。
(2)使用无源滤波器:通过在电网中安装无源滤波器,将谐波电流引导到负载并以无功功率的形式吸收,降低谐波的影响。
3.负载侧的抑制措施(1)使用线性负载:减少非线性负载的使用,使用线性负载来替代原有的非线性设备,降低谐波问题。
(2)线性化处理:通过加装谐波抑制器或使用线性补偿装置对非线性负载进行线性化处理,减小谐波的产生。
结论:谐波对电力系统的危害不可忽视,为了减小其危害,需要采取相应的抑制措施。
谐波抑制的措施可以从谐波源侧、网络侧和负载侧入手,通过控制非线性负载的使用、安装滤波器、增大电网的抑制阻抗、使用无源滤波器等方法,可以有效地减小谐波的影响。
供电系统中谐波的危害及其抑制措施
供电系统中谐波的危害及其抑制措施谐波对供电系统的危害主要体现在以下几个方面:1.电力系统损耗增加:谐波会导致电线和变压器的额定容量下降,从而增加系统的电阻和电抗损耗。
这会导致能源的浪费和电力系统效率的降低。
2.电压失真:谐波会引起电压波形的失真,导致电压的畸变。
这种电压畸变可能会导致灯泡闪烁、电机振动加剧以及其他故障或损坏。
3.电流畸变:谐波引起电流波形的畸变,使电流的有效值增大。
这可能导致设备过载、电缆和开关设备发热以及电动机过热。
4.故障的引发:谐波可能导致电力系统中的谐振现象。
当谐振发生时,电流和电压放大,可能导致设备损坏和系统故障。
为了抑制供电系统中的谐波,下面列举了一些有效的措施:1.使用滤波器:滤波器是一种常用的抑制谐波的设备。
它们可以作为附加电路连接到系统中,以减小谐波的影响。
滤波器可根据谐波频率进行设计,以达到减小谐波幅值和失真的效果。
2.优化设备:设计和选择具有低谐波发生率的电气设备,例如低谐波电源和电机。
这些设备可以降低谐波幅值,从而减小谐波对供电系统的影响。
3.使用变压器:通过使用多螺绕变压器可减小谐波幅值。
这种变压器通过额外的绕组消耗谐波分量,从而阻止谐波进入供电系统。
4.电网规划和设计:在电网规划和设计阶段,谐波的抑制需被纳入考虑。
通过合理规划供电系统的容量和结构,可以降低谐波的幅值和频率,从而减小谐波对系统的影响。
5.教育和培训:对电力系统运维人员进行相关培训以提高他们对谐波的认识,并了解合适的措施来减小谐波的影响。
总结起来,供电系统中的谐波产生了一系列危害,包括电力系统损耗增加、电压和电流失真、设备过载和谐振现象的引发等。
为了减小这些危害,应采取一系列的抑制措施,如使用滤波器、优化设备、使用变压器、优化电网规划以及加强教育和培训等。
最终,有效地抑制谐波会提高供电系统的可靠性,提升电气设备的性能,减少故障和损坏的风险。
谐波的危害与治理
谐波的危害与治理谐波是电气设备运行中不可避免出现的问题之一,其危害主要体现在设备损坏、能耗增加和工作效率下降等方面。
为了有效治理谐波,可以采取多种措施,包括谐波过滤器的应用、降低非线性负载、改进供电系统等方法。
本文将详细描述谐波的危害及治理方法。
谐波是电流或电压波形中频率是基波频率整数倍的成分。
当电力系统中存在谐波时,会带来以下危害:1. 电力设备的损坏:谐波会引起电力设备的过热、电容器的老化、电动机转矩波动、继电器误动等问题。
长此以往,会导致设备寿命的缩短,增加维护成本。
2. 能源浪费:谐波会导致电能的损失和能耗的增加。
电网中谐波电流的存在会导致额外的功率损耗,增加用户电费开支。
3. 工作效率下降:谐波会导致电力系统的电流和电压波形失真,使电力设备的工作效率下降。
例如,电机的转矩波动会降低效率,造成额外的能源浪费。
针对谐波问题,可以采取以下治理措施:1. 谐波过滤器的应用:谐波过滤器是一种能够降低电力系统谐波水平的设备,其原理是通过控制谐波电流的流向和大小来达到滤波效果。
可以根据实际需要选择合适的谐波过滤器类型,如有源谐波过滤器、无源谐波过滤器等,并在关键位置进行安装和配置。
2. 降低非线性负载:非线性负载是谐波产生的主要原因之一,如电力电子器件、变频器等。
通过控制这些非线性负载的使用,例如合理选择负载电压和电流的容量、增加电感元件等措施,可以减少非线性负载引起的谐波。
3. 改进供电系统:对供电系统进行改进也是治理谐波的重要方法。
例如,加装谐波补偿设备,通过补偿谐波电流来降低谐波水平;重新设计电力系统的接地系统,减小系统电容;提高系统电压等方法都可以有效地改进供电系统,从而减少谐波。
4. 加强维护管理:定期对电力设备进行巡检和维护,及时处理设备异常情况,可以减少谐波对设备的损坏。
此外,还可以加强对设备的监测和数据分析,及时发现谐波问题的存在,采取相应措施进行处理。
综上所述,谐波的危害主要包括电力设备损坏、能耗增加和工作效率下降等方面。
谐波的危害与治理
谐波的危害与治理谐波(Harmonics)是一种电力质量问题,指的是电力系统中频率是电力系统基波频率整数倍的电力信号。
由于现代社会对电力供应的要求越来越高,而电子设备的普及也带来了大量频率非线性负载,这使得谐波问题变得日益突出。
谐波的产生会对电力系统及相关设备带来一系列危害,因此需要进行治理。
本文将对谐波的危害及其治理进行全面探讨。
一、谐波的危害1. 对供电网造成负荷加重:谐波电流会增加供电系统的总功率需求,使电网负荷加重。
由于谐波电流的存在,设备的运行效率降低,电网传输能力减小,给供电企业带来电能损失和运行成本的增加。
2. 对设备造成电磁烦扰:谐波电流会引起电力设备内部漏磁力的增加,产生电磁烦扰现象。
这种电磁烦扰会影响到设备的正常运行,造成设备的故障、损坏甚至火灾。
3. 对电力设备造成损坏:谐波电流会引起设备内部电涌、过热等问题,导致电力设备的损坏。
特别是对低压配电设备,谐波容易引起设备的过载和损坏,给用电客户和企业带来不必要的维修成本。
4. 对电力质量造成污染:谐波会引起电压畸变,特别是谐波电压会使系统电压波形变形,导致电压失真。
这不仅影响设备的正常运行,还会在输配电系统中产生大量的电能损耗,降低电力质量,影响用户的用电质量。
5. 对通信设备造成干扰:谐波会产生高频电磁辐射,对无线通信设备产生干扰。
这种干扰会导致通信设备的信号质量下降,甚至影响通信的稳定性和安全性。
二、谐波的治理谐波治理是指采取一系列措施来减少或消除谐波对电力系统造成的危害。
谐波治理需要从源头和末端两个方面进行考虑,下面将介绍一些常见的谐波治理方法。
1. 谐波源控制:谐波源控制是对产生谐波的负载进行控制,减少谐波的产生。
常见的谐波源控制方法有:(1)采用低谐波负载:选择具有较低谐波水平的负载设备,例如使用变频器时选择带有滤波器的变频器,这样可以减少负载引起的谐波电流。
(2)限制非线性负载容量:对于存在大量非线性负载的设备,可以分时控制其使用量,减少谐波产生。
电力系统谐波的危害性及抑制策略
增加线路的电感
通过增加线路的电感,可以有效地抑制谐波的传播。
增加线路的电容
通过增加线路的电容,可以吸收部分谐波能量,减少谐波对电力系 统的影响。
电力用户抑制策略
选用低谐波畸变的设备
如选用低谐波畸变的LED灯等节能设备,可以减少谐波的产生。
变压器抑制策略
01
选用Dyn11接线组别的变压器
这种接线方式可以减小三次谐波的流通,从而降低谐波对电力系统的影
响。
02
选用三相五柱式变压器
这种变压器能够有效地抑制三次谐波,提高变压器的效率。
03
合理选择变压器的额定容量
根据实际需要选择合适的额定容量,以避免因过载而产生谐波。
电力线路抑制策略
选用合适的线路参数
影响控制保护系统
谐波会干扰电力设备的控 制保护系统,影响设备的 正常运行。
对电力线路的危害
增加线路损耗
谐波电流在电力线路中流 动,会增加线路的电能损 耗。
干扰通信
谐波会对邻近的通信线路 产生干扰,影响通信质量 。
产生振动噪声
谐波还会导致电力线路产 生振动和噪声,影响线路 的安全运行。
对电力用户的危害
故。
保护装置误动作
03
谐波可能干扰保护装置的正常工作,导致误动作,影响电力系
统的安全运行。
02
电力系统谐波的危害性
Chapter
对电力设备的危害
01
02
03
加速设备老化
谐波电流流过电力设备时 ,会增加设备的发热量, 加速设备老化,缩短使用 寿命。
损坏设备
高次谐波对电力设备的安 全运行产生威胁,严重时 甚至导致设备损坏。
电力系统中谐波的危害及统制措施
会加速绝缘介质的老化、自愈性能下降,而容易导致电容器损坏。
2、造成电抗器过热损坏当系统发生谐波时,谐波电流将使电抗器的铜耗增加,导致局部过热、振动,噪声增大等;谐波电压引起的附加损耗使电抗器的磁滞及涡流损耗增加,影响电抗器绝缘的局部放电和介质增大;励磁电流中含谐波电流,引起合闸涌流中谐波电流过大,对安全运行将造成威胁。
(三)造成同步(异步)电动机过热振动1、造成同步电动机过热振动高次谐波旋转磁场产生的涡流,使旋转电机的铁损增加,使同步电机的阻尼线圈过热,感应电机定子和转子产生附加铜损.高次谐波电流还将引起振动力矩,使电机转速发生变化。
畸变电压作用时,电机绝缘寿命将缩短。
2、造成异步电动机过热振动异常运行时负序阻抗很小,相当于电机的起动阻抗,所以很小的负序电压就会在电机中产生很大的负序电流。
负序电流使绕组铜损局部增大,引起局部过热,将造成异步电机的烧毁,同时,负序电流产生的反向放置磁场引起电机振动和噪声。
(四)谐波对电能计量装置的影响常用电能表计量不是只计基波功率,也不是只计基功率,而是介于两者之间。
只计基波电量,对非线性用户将少计电量,而对线性用户多计电量.基波与谐波综合作用下的所计电量,同基波结论相反。
所以为了纠正计量误差,在仅计基波电量时要求k=0,考虑基电量时要求k =l.谐波电流还能引起三相四线回路中的中性线超载.过去非线性负载较少,人们不重视谐波超载的危害,普遍认为三相四线回路内的中性线只通过三相不平衡电流,其值甚小,中性线截面只取相线截面的1/2甚至1/3。
但在现时谐波电流特别是三次谐波电流大增的电气回路中,这一做法将造成中性线的严重超载.中性线严重超载使绝缘劣化变色的隐患现象屡见不鲜,由此引起的电气短路火灾事故也屡有所闻,为此我国电气设计规范已规定有放大中性线截面的要求.四、仰制谐波的措施(一)广泛采用滤波器,仰制谐波源抑制电力系统的谐波,在谐波源处采取抑制措施是最有效的.依据谐波的限制标准或规定,采取必要的措施来限制谐波注入电网的谐波电流,将谐波电压抑制在容许的范围之内,以确保系统的稳定运行。
电力系统谐波的危害与治理
电力系统谐波的危害与治理电能质量的好坏,直接影响到工业产品的质量,评价电能质量有三方面标准。
首先是电压方面,它包含电压的波动、电压的偏移、电压的闪变等;其次是频率波动;最后是电压的波形质量,即三相电压波形的对称性和正弦波的畸变率,也就是谐波所占的比重。
随着科学技术的发展,工业生产水平和人民生活水平的提高,非线性用电设备在电网中大量应用,造成了电网的谐波分量占的比重越来越大。
它不仅增加了电网的供电损耗,而且干扰电网的保护装置与自动化装置的正常运行,造成了这些装置的误动与拒动可能,直接威胁电网的安全运行。
1 电力系统中谐波的来源电力系统中的谐波来自电气设备,也就是说来自发电设备和用电设备。
由于发电机的转子产生的磁场不可能是完善的正弦波,因此发电机发出的电压波形不可能是一点不失真的正弦波。
影响电网电压波形质量的主要矛盾是非线性用电设备,也就是说非线性用电设备是主要的谐波源,非线性用电设备主要有以下四大类:(1)电弧加热设备:如电弧炉、电焊机等。
(2)交流整流的直流用电设备:如电力机车、电解、电镀1/ 8等。
(3)交流整流再逆变用电设备:如变频调速、变频空调等。
(4)开关电源设备:如中频炉、彩色电视机、电脑、电子整流器等。
这些用电设备都是非线性用电设备,但它们产生的谐波各不相同,具体举例分析如下:电弧加热设备是由于电弧在70伏以上才会起弧,才会有弧电流,并且灭弧电压略低于起弧电压,造成弧电流与弧电压的非线性(如图1所示)。
图1此外,弧电流的波形还有一定的非对称性。
正是由于弧电流是非正弦波,造成电弧加热设备对电网的谐波污染比较大,而且多为18次以下的低次谐波污染。
其实电焊机在上世纪四、五十年代已广泛应用。
由于当时电弧加热设备量少,电焊机应用的同时率就更小了,对整个电网的影响比较小,但在当时已发现在烧电焊时,局部低压电网的电压和电流变化很大,有较大的谐波影响。
图2交流整流直流用电设备的谐波产生的原因是由于整流设备有一个阀电压,在小于阀电压时,电流为零(如图2所示)。
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变。如民用配 电系统 中的中性线 , 由于荧光灯 、 调光灯 、 计算机
等负载 , 会产 生大量 的奇次谐波 , 中 3次谐波 的含量较 多 , 其
可达 4 %; 0 三相配 电线路 中 , 相线上 的 3的整数倍谐波在 中性
线 上会 叠加 ,使 中性线 的电流值可能超过相 线上 的电流。另 外 ,相同频率的谐波 电压与谐波 电流要产生 同次谐波 的有 功 功率 与无功功率 , 从而降低电网电压 , 浪费电网的容 量。
于 以上两方面 的损耗增加 ,因此要减少 变压 器的实际使用容 量 ,或者说在选择变压器额定容量 时需要 考虑 留出 电网中的 谐 波含量 。除此之外 , 波还导致变压器噪声增大 , 谐 变压器 的 振 动噪声主要是 由于铁心 的磁致伸缩引起 的 ,随着谐波次数 的增加 , 振动频率 在 1 H K Z左右 的成 分使 混杂噪声增加 , 有时 还发出金属声 。
22 电 力 系统 中 的谐 波对 电 力设 备 的 危 害 .
223 对 电力 电缆 的危害 ..
由于谐 波次数高频率上升 ,再加之 电缆 导体截面积越大 趋肤效应越 明显 , 从而导致 导体 的交 流电阻增 大 , 使得电缆 的 允许通 过电流减小。另外 , 电缆 的电阻 、 系统母线 侧及线路感
一
起 制 动 作 用 , 而减 少 电动 机 的 出力 。另外 电 动 机 中 的谐 波 电 从
流 ,当频率接近某零 件的 固有频率时还会使 电动机产生 机械
振 动 . 出很 大 的噪 声 。 发
2 .. 对低压 开关设备 的危害 .42 2 对于配 电用断路器来 说 ,全电磁型 的断路 器易受谐波 电 流 的影 响使铁耗增 大而发热 ,同时 由于对 电磁铁的影 响与涡 流影响使脱扣 困难 , 且谐波次数 越高影响越大 ; 热磁型的 断路 器, 由于导体的集肤次应与铁耗增 加而引起发热 , 使得额定 电
容器 的电流增加得更大 , 电容器损耗功率增加 。对于膜纸 复 使 合介质 电容器 ,虽然允许有谐波时 的损耗功 率为无谐波 时损 耗 功率 的 1 8倍;对于全膜 电容器允许有谐 波时 的损耗功 率 . 3
谐 波对 异步电动机的影响 ,主要是增加 电动机的附加损
耗, 降低效率 , 严重时使 电动机过热 。尤其是 负序 谐波在 电动 机 中产 生负序旋转磁场 , 形成 与电动机旋 转方 向相反 的转矩 ,
冶金 、 化工 、 电气 化铁 路等换流设 备及其他非线性用 电设 备产
生 的。随着 晶闸管整 流及 晶闸管换 流设 备的广泛使用 和各种
非线性负荷 的增加 , 大量的谐波 电流注入 电网 , 造成 电压正弦 波形畸变 , 使电能质量下降 , 给发供电设备及用户用 电设 备带 来严重危害。电力 系统 中谐波 的危害是多方面的 , 概括起来有
抗 与系统串联 ,提高功率 因数用的 电容器及线路 的容抗与系
统并联 , 在一定 数值 的电感与 电容下可能发生谐 振。 224 对用 电设备的危害 ..
22 . 对 电 动 机 的危 害 .. 1 4
221 对 电力 电容器的危害 ..
当电网存 在谐波时 , 投入 电容 器后 其端电压增大 , 通过 电
引 言
近年来 , 工业 、 交通各部 门使用 的各种硅换流设备 和其他
非线性用 电设备急增 , 所产生 的高次谐波 电流 大量注入 电网 , 使 电网电压正 弦波形 发生 畸变 , 电能质量下 降 , 威胁 电网和其
条件, 就会使 电容器 过电流和过负荷, 损耗功率超过 上述值 , 使 电容器异常发热 ,在 电场 和温度 的作用 下绝缘介质会加速 老 化 。 其是 电容器投入在 电压 已经畸变的电网中时, 尤 还可能使
以下 几 个方 面 。
说, 电压每升高 1%, 0 电容器的寿命 就要缩短 1 / 2左右 。再者 ,
在谐波严重的情 况下 , 还会使电容器鼓肚 、 击穿或爆炸 。
2 . 对 电力 变 压 器 的危 害 .2 2
谐 波使变压器 的铜耗增大 , 其中包括 电阻损耗 、 导体 中的 涡流损耗与导体外部 因漏磁通 引起 的杂散损 耗都要增加 。谐
是要做好现有谐波源用户设施情 况统计 ,加 强谐波治
为无谐 波时 的 1 3 , 果谐 波含量较 高, 出电容器允许 _ 倍 但如 4 超
21总 1期 0. 第3 ) 1( 6 固 8
店 景 室
GUANG XIDI AN YE
分析与探讨
生, 更重要 的一方 面是 提高认识 , 极进行谐 波治理 , 积 防止灾
害产生。 31 电 力 系 统 中 谐 波 的 治 理 从提 高 电 能质 量 着 手 .
电网的谐波加剧 , 即产生谐波扩大现象 。另外 , 谐波 的存 在往 往使 电压呈现尖顶波形 ,尖顶 电压 波易在介质 中诱发局部放 电 , 由于电压变化 率大 , 且 局部放 电强度大 , 对绝缘介 质更能 起到加速老化 的作用 ,从 而缩短 电容器 的使用寿命 。一般来
他用户 电气设备 的安 全经济运行。 电力系统 中的谐 波主要是
波还使变压器 的铁耗增大 ,这 主要表现 在铁心 中的磁滞损耗
2 电力 系统 中谐 波 的危 害
2 1 电力 系统中的谐波对供 配电线路 的危害 . 电力系 统 中的谐波 能使 电 网的 电压 与 电流 波形 发生 畸
增加 , 波使 电压 的波形变得越差 , 谐 则磁滞损 耗越大 。同时由
分 析 与探 讨
GUANG XIDI AN YE
彦 谍 啻
简谈 电力 系统中谐波 的危害及治理
廖婉婷
( 州供 电局 , 梧 广西 梧州 5 30 ) 4 0 2
[ 摘
要】本文通过对 电力 系统 中谐 波危 害的介绍 , 结合参考文献 , 出治理谐波的几种方法。 提
[ 键 词 】电 力 系统 ; 波 ; 害 ; 关 谐 危 治理