谐波的危害与治理
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。
谐波的产生和危害有哪些 谐波的抑制方法
谐波的产生和危害有哪些谐波的抑制方法
谐波使电网中的电器元件产生了附加的谐波损耗,降低了输变电及用电设备的效率。关于“谐波的产生和危害有哪些谐波的抑制方法”的详细说明。
1.谐波的产生和危害有哪些
1.谐波使电网中的电器元件产生了附加的谐波损耗,降低了输变电及用电设备的效率。
2.谐波可以通过电网传导到其他的电器,影响了许多电气设备的正常运行,比如谐波会使变压器产生机械振动,使其局部过热,绝缘老化,寿命缩短,以至于损坏;还有传导来的谐波会干扰电器设备内部软件或硬件的正常运转。
3.谐波会引起电网中局部的串联或并联谐振,从而使谐波放大。
4.谐波或电磁辐射干扰会导致继电器保护装置的误动作,使电气仪表计量不准确,甚至无法正常工作。
5.电磁辐射干扰使经过变频器输出导线附近的控制信号、检测信号等弱电信号受到干扰,严重时使系统无法得到正确的检测信号,或使控制系统紊乱。
2.谐波的抑制方法
(一)降低谐波源的谐波含量
在谐波源上采取治理措施,从源头上最大限度地避免谐波的产生。这就需要在设计、制造和使用谐波源设备时,要注意谐波对供电系统及其供用电设备的影响,采取切实可行的治理措施。用电业务管理部门要严格把关,对于没有采取治理措施的谐波源用户,要禁止其入网运行。
(二)在谐波源处吸收谐波电流
这种方法是对已有谐波进行有效抑制的方法,也是目前电力系统使用最为广泛地抑制谐波的方法。其主要方法有以下几种:
1.无源滤波器
无源滤波器安装在电力电子设备的交流侧,由L、C、R元件构成谐振回路,当LC回路的谐振频率和某一高次谐波电流频率相同时,即可阻止该次谐波流入电网。这种方法由于具有投资少、效率高、结构简单、运行可靠及维护方便等优点,是目前采用的抑制谐波及无功补偿的主要手段。
谐波的产生原因危害与治理
谐波的产生原因危害与治理
谐波是指信号在传输过程中产生的频率是原有信号频率的整数倍的现象。谐波一般是由于信号源产生幅度非线性特性、信号传输线路的不完美
特性以及外界干扰等多种因素共同作用所导致的。
1.非线性特性:当信号源的输入电压超过其线性范围时,信号源会产
生非线性失真。这种非线性特性会使得原信号分解成包含各种谐波成分的
信号,即产生谐波。
2.传输线路的不完美:在电力传输和通信线路中,由于电导率不一致、绝缘材料的不均匀性以及线路的接地等因素,会引起谐波的产生。这些因
素使得线路对于不同频率的信号具有不同的传输特性,从而造成信号的失
真和谐波的产生。
3.外界干扰:外界电磁辐射的干扰也会引起谐波的产生。当外界电磁
波与系统内的信号相互作用时,可能会产生共振现象,从而导致谐波信号
的产生。
谐波的存在会带来一系列的危害,包括以下几个方面:
1.信号失真:谐波信号会改变原信号的波形和频谱特性,导致信号失真。这会影响到电力传输系统和通信系统中的信号传输质量,降低系统的
可靠性和稳定性。
2.设备损坏:谐波会导致电流和电压的波形变形,产生大量的电磁干扰。这些干扰会对设备的正常工作造成影响,甚至会导致设备损坏和故障。谐波还可能引起设备内部电子元件的过热现象,加速设备老化和损坏。
3.电力系统能源浪费:谐波会引起电力系统中电流和电压的非功率信号,造成能量损耗。这不仅会浪费能源,还会导致电力系统的效率降低。
为了治理谐波对系统的危害,可以采取以下几种方法:
1.模拟电路设计中采用线性器件:选择线性器件作为信号源和信号传输线路中的关键部件,减少非线性特性对信号的影响。
谐波的危害与治理范文
谐波的危害与治理范文
谐波现象是指能量传输中发生频率分别为谐振频率的各种谐振容器共振产生的一种现象。在现代社会中,谐波现象已成为电气领域中一个重要的问题,它对电力系统的稳定运行和电气设备的正常工作造成了严重的威胁。本文将从谐波的危害和治理方法两个方面进行详细讨论。
首先,谐波的危害主要表现为以下几个方面:
1. 电力系统的稳定运行受到影响。谐波会导致电力系统中发生电流、电压波形失真,进而影响系统的稳定运行。特别是在大型工业生产环境中,谐波引起的系统不稳定可能导致停电、设备损坏等严重后果。
2. 电器设备的性能下降。谐波会导致电器设备中电流、电压波形失真,从而使设备的性能下降。例如,电机的转矩、效率会受到谐波的影响,电容器的寿命也会因谐波而缩短。
3. 电气设备的损坏。谐波会导致电气设备中电流、电压波形失真,使设备受到过电流、过电压等异常电气现象的影响,从而加剧设备的老化和破坏。长期以往,设备可能发生短路、火灾等危险情况。
4. 对电力网的污染。谐波通过输电线路和配电系统传播,增加电力网络的电阻和电抗,降低系统的功率因数,造成电网电力质量的恶化。
接下来,我们将介绍一些谐波治理的方法:
1. 滤波器的使用。滤波器是一种用于抵消谐波电流或电压的装置。根据谐波特征的不同,可以选择合适的滤波器进行安装。滤波器能够降低系统中的谐波电流或电压,从而减轻谐波对电力系统和电气设备的影响。
2. 谐波抑制器的应用。谐波抑制器是一种能够主动抑制谐波电流和电压的设备。谐波抑制器可以通过主动或被动方式,反向引入谐波电流,与谐波电流相位相反,并通过组合给出的不同谐波电压,迫使谐波电流发生正、负抵消而达到抑制谐波的效果。
谐波的危害与治理
谐波的危害与治理
谐波是指工业、农业及其他领域电器设备产生的不同频率的电流或电压的干扰信号。谐波的产生对人类的健康和设备的正常运行产生了相当大的危害。在以下的几个方面,我们将详细介绍谐波的危害性以及相应的治理方法。
首先,谐波对人类的健康造成了威胁。在人体组织中,脑、肌肉、神经等都是通过电信号进行传递和控制的。而谐波的存在会使得这些电信号被扭曲、失真甚至干扰,从而导致血液循环、神经传导、肌肉运动等功能受到影响。长期暴露在谐波环境下,人们可能会出现头痛、疲劳、失眠、注意力不集中、神经衰弱等症状。
其次,谐波对电力系统的稳定性和设备的正常运行产生了影响。谐波信号会加大电网中的负荷,降低系统的功率因数,导致电网负荷不均衡、频率偏移等问题。同时,谐波还会增加电力设备的损耗,缩短使用寿命,引发电力设备故障和事故。特别是对于高精度的仪器设备和敏感的电子设备来说,谐波的存在会严重影响其正常运行和测量结果的准确性。
另外,谐波还会影响到公共环境和通信系统。在城市中,电网中的谐波信号可能会通过建筑物和地下管道传播到附近的电子设备或通信系统中,导致通信信号的干扰和传输中断。在无线通信领域,谐波会引起频谱污染,减少频谱资源的利用效率。
针对谐波的治理,有以下几个主要方法:
1.滤波器:通过引入滤波器来削弱或消除谐波信号。滤波器可以根据谐波的频率特性进行设计,将谐波信号从电力系统中分离出来,保证电力系统的正常运行。
2.接地:正确接地可以有效降低谐波信号的存在。接地系统的设计和维护需要严格按照相关标准进行,确保接地电阻的有效连接和在线监测,减少谐波的传播。
谐波谐振的危害及防治措施
谐波谐振的危害及防治措施
第一篇:谐波谐振的危害及防治措施
谐波谐振的危害及防治措施
在电网运行中,不可避免地会产生谐波与谐振,二者既有联系,更有区别,以下就其定义、产生原因、危害及预防措施作以介绍,供参考。
1、定义
谐波是一个周期的正弦波分量,其频率为基波频率的整数倍,又称高次谐波。通俗地说,基波频率是50HZ,那末谐波就是频率为100HZ、150HZ、200HZ...N*50HZ的正弦波。谐振是交流电路的一种特定工作状况,在由电阻、电感和电容组成的电路中,当电压相量与电流相量同相时,就称这一电路发生了谐振。谐波在电网中长期存在,而谐振仅是电网某一范围内的一种异常状态。
2、产生原因
谐波的产生是由于电网中存在着非线性负荷(谐波源),如电力变压器和电抗器、可控硅整流设备、电弧炉、旋转电机、家用电器等,另外,当系统中发生谐振时,也要产生谐波。
谐振的发生是由于电力系统中存在电感和电容等储能元件,在某些情况下,如电压互感器铁磁饱和、非全相拉合闸、输电线路一相断线并一端接地等,在部分电路中形成谐振。谐波也可产生谐振,由谐波源和系统中的某一设备或某几台设备可能构成某次谐波的谐振电路。
3、危害及防治措施由于谐波的存在,使得电压、电流的波形发生畸变,可导致变压器、旋转电机等电气设备的损耗增大;电容器绝缘老化加快,使用寿命缩短;引起系统内继电保护和自动装置误动或拒动;干扰通讯信号等危害。
当电网中谐波含量超出国家规定,就必须采取措施消除或抑制谐波,电力系统多采用滤波器装置来消除谐波。谐振可导致系统一定范围内的过电压和过电流。谐振过电压不仅危害设备的绝缘,而且产生大的零序电压分量,出现虚假接地和不正确的接地指示,并使小容量
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。
谐波治理方案7篇
谐波治理方案7篇
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序言
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谐波的处理方法
谐波的处理方法
谐波是指频率为整数倍于基波频率的周期性波动。在实际生活中,我们经常会遇到各种谐波现象,比如音乐中的和弦、电力系统中的谐波干扰等。为了减少谐波对系统的影响,需要采取相应的处理方法。
一、谐波的产生原因
谐波的产生主要有以下几个原因:
1. 非线性负载:当电力系统中存在非线性负载时,比如电弧炉、变频器等设备,会引起电流和电压的非线性变化,从而产生谐波。
2. 不平衡负载:当三相负载的功率不平衡时,会引起电流和电压的不对称,进而产生谐波。
3. 电力系统的谐振:电力系统中的电感元件和电容元件会与电力系统的电容、电感相互作用,形成谐振回路,从而产生谐波。
二、谐波的危害
谐波对电力系统和电子设备都有一定的危害,主要表现在以下几个方面:
1. 降低电力设备的效率:谐波会增加电力设备的损耗,降低设备的效率。
2. 引起电力设备的过热:谐波会导致电力设备的温升过高,可能引起设备的过热,甚至损坏设备。
3. 造成电力系统的谐振:谐波会使电力系统中的电容、电感形成谐振回路,引起电力系统的谐振,导致设备的振动和噪声。
4. 干扰其他设备的正常工作:谐波会通过电力系统的互感耦合或电磁辐射干扰其他设备的正常工作,引起设备的误动作或故障。
三、谐波的处理方法
为了减少谐波对系统的影响,需要采取以下几种处理方法:
1. 使用谐波滤波器:谐波滤波器是一种特殊的电路,可以选择性地滤除谐波成分。通过在电力系统中安装谐波滤波器,可以有效地降低谐波水平。
2. 优化电力系统的设计:在电力系统的设计中,应尽量避免使用非线性负载,并合理设计电力系统的电容、电感等参数,以减少谐波的产生。
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
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。
2024年谐波的危害与治理
2024年谐波的危害与治理
____年谐波的危害与治理
引言:
现代社会的迅猛发展使得人们的生活变得更加便利和快捷,而科技的不断创新也为人们带来了前所未有的便利和乐趣。然而,随着对科技的过度依赖和滥用,人们逐渐开始面临一些与之相伴随的问题。其中之一就是谐波。
谐波是指电力系统中除了电源频率外的其他频率电压或电流分量,它在电力系统中的存在是不可避免的。然而,过高的谐波含量对电力设备、输配电网以及人体健康等方面都会产生潜在的危害。因此,____年谐波的危害与治理成为了一个备受关注的话题。
一、谐波的危害
1. 对电力设备的损害
谐波会引起电力设备的过热、振动和电流过载等问题。高频谐波会导致变压器、电机、电抗器等设备的温升增加,进而减缓其寿命,并且增加了设备的故障率。电力设备受到谐波影响后,除了维修成本会增加,还可能引发火灾等严重事故。
2. 对输配电网的影响
谐波会导致输配电网的电流和电压失真,进而降低电流的传输能力,增加设备的损耗,增大电能的消耗。谐波的存在还会使
电力设备的导线发生振动,进一步影响电网的稳定性。在极端情况下,谐波可能引发电网的故障,造成停电等严重后果。
3. 对人体健康的威胁
谐波不仅对电力系统有害,对人体健康也造成一定的威胁。近年来,越来越多的研究表明,长期处于高谐波环境下的人员容易出现头痛、疲劳、失眠和记忆力下降等问题。此外,谐波还可能干扰人们的生理节律,影响人体的内分泌系统和神经系统功能。
二、谐波的治理
由于谐波的危害是不可忽视的,对____年谐波的治理显得尤为重要。以下是几种可能的治理措施:
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。
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。
谐波的危害和治理
谐波的危害和治理
什么是谐波
谐波的定义是对周期性非正弦电量进行傅立叶级数分解,除了得到与电网基波频率相同的分量,还得到一系列大于电网基波频率的分量,这部分电量称为谐波。谐波频率与基波频率的比值(n=fn/f1)称为谐波次数。电网中有时也存在非整数倍谐波,称为非谐波(Non-harmonics)或分数谐波。谐波实际上是一种干扰量,使电网受到污染。电工技术领域主要研究谐波的发生、传输、测量、危害及抑制,其频率范围一般为2?n?40。
三.谐波产生的原因及危害性
谐波的危害表现为引起电气没备(电机、变压器和电容器等)附加损耗和发热:使同步发电机的额定输出功率降低,转矩降低,变压器温度升高,效率降低,绝缘加速老化,缩短使用寿命,甚至损坏:降低继电保护、控制、以及检测装置的工作精度和可靠性等。谐波注入电网后会使无功功率加大,功率因数降低,甚至有可能引发并联或串联谐振,损坏电气设备以及干扰通信线路的正常工作。
供电系统中的谐波危害主要表现在以下几个方面。
1、增加了发、输、供和用电设备的附加损耗,使设备过热,降低设备的效率和利用率。
由于谐波电流的频率为基波频率的整数倍,高频电流流过导体时,因集肤效应的作用,使导体对谐波电流的有效电阻增加,从而增加了设备的功率损耗、电能损耗,使导体的发热严重。
(1)对旋转电机的影响
谐波对旋转电机的危害主要是产生附加的损耗和转矩。由于集肤效应、磁滞、涡流等随着频率的增高而使在旋转电机的铁心和绕组中产生的附加损耗增加。在供
电系统中,用户的电动机负荷约占整个负荷的85%左右。因此,谐波使电力用户电动机总的附加损耗增加的影响最为显著。由于电动机的出力一般
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。
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谐波的危害与治理集团公司文件内部编码:(TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-
谐波的危害与治理随着工业的发展,客户的用电量不断增长,谐波的影响和危害也日益严重。
1谐波源
电力系统中谐波源有以下几种:一是各种非线性用电设备,如换流设备、调压装置、电气化铁道、电弧炉、光灯、家用电器以及各种电子节能控制设备等是电力系统谐波的主要来源。这些设备即使供给它理想的正弦波电压,它取用的电流也是非线性的,即有谐波电流存在。这些设备产生的谐波电流也会注入电力系统,使系统各处电压产生谐波分量,这些设备的谐波含量决定于它本身的特性和工作状况,基本上与电力系统参数无关。二是供电系统本身存在的非线性,元件这些非线性元件主要有变压器励磁支路、交直流换流站的晶闸管控制元件、晶闸管控制的电容器、电抗器组等。三是家用电器,如荧光灯等的单个容量不大,但数量很多且分布于各处,又难以管理。如果这些设备的电流谐波含量过大,会对电力系统造成严重影响,此类设备的谐波含量,在制造时即应限制在一定的范围之内。
2电容器不能正常投入问题的分析
通常将低压电容器组接到配变二次侧或0.4kV母线上,以补偿变压器和负荷的无功损耗,由于无功自动补偿装置能够根据负荷的变化自动投切电容器组,使功率因数保持在0.9以上,且不过补偿,能够获得良好的补偿效果。但装设电容器后系统的谐波阻抗随系统的谐波频率不同会发生变化,即可大可小,并且当系统的谐波频率达到某一特定值时,并联电容器可能会与系统发生并联谐振或导致该次谐波被放大。谐波电流一旦被电容器放大并迭加在电容的基波电流上,这将使流过电容器电流的有效值增加,电力电容器会由于谐波电流引起绝缘介质损耗加大、温度升高,加快电容器绝缘老化,甚至引起过热使电容器损坏。此外,谐波电流放大引发的谐波电压增大一旦叠加在电容器的基波电压上,同样会使电容器承受电压有效值增大,并且电压峰值也会大大增加,造成电容器发生局部放电,这也是电容器损坏的一个主要原因。由于电容器对谐波电流的放大作用,它不仅危害电容器本身,而且会危及电网中的其它电气设备,严重时会造成电气设备损坏,甚至破坏电网的正常运行。因此,当谐振频率等于或接近于某次谐波分量的频率时,引起谐波电压与谐波电流的放大是影响电容器正常运行原因之一。存在非线性负荷的客户要保证电容器的正常运行,必须要解决好电容器对谐波电流的放大问题,而解决问题的根本方式就是采取措施抑制谐波的产生。
3谐波对配网的危害
谐波除了影响电容器正常运行之外,还会对以下设备造成危害:
3.1对变压器的影响
谐波电流使变压器的铜耗增加,特别是3次及奇倍数谐波,对三角形连接的变压器会在其绕组中形成环流,使绕组过热;对全星形连接的变压器,当绕组中性点接地,而该侧电网中分布电容较大或者装有中性点接地的并联电容器时,可能形成谐振,使变压器附加损耗增加。
3.2对配电线路的影响
线路阻抗随着频率的升高而增加,谐波电流使线路的附加损耗增加,而供电电网的损耗大部分为变压器和线路的损耗,所以谐波是导致电网网损增加的一个重要因素。线路的分布电感和对地电容与产生谐波的设备组成串联或并联回路,在一定的参数条件下,会发生串联谐振或并联谐振,而且所产生的谐振过电压和过电流对相关设备的危害性较大。在适当的条件下还会形成谐波放大。而谐波电压、电流放大会引起继电保护装置误动甚至损坏。
3.3影响继电保护和自动装置的正确性
谐波影响以负序(基波)量为基础的继电保护和自动装置,因为按负序(基波)量整定的保护装置,整定值小、灵敏度高。如果在负序基础上再叠加谐波干扰(电气化铁道、电弧炉等)则可能引起发电机负序电流保
护误动跳闸,产生严重后果。系统中不明原因的误动和拒动,与谐波不无关系。谐波超标,会严重威胁配电系统的安全稳定运行。
3.4影响计量装置的准确性
电能计量装置按50Hz标准的正弦波设计,供电电压或负荷电流中的谐波成分会影响感应式电能表(尤其是电子式电能表)的正常工作。有谐波源存在时,该处用户的电能表的记录应为其吸收的基波电能减去小部分谐波电能,故谐波能使电能计量装置产生误差。