谐波对电器的危害
谐波的产生和危害有哪些 谐波的抑制方法
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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。
2.有源滤波器有源滤波器即利用可控的功率半导体器件向电网注入与原有谐波电流幅值相等、相位相反的电流,使电源的总谐波电流为零,达到实时补偿谐波电流的目的。
3.防止并联电容器组对谐波的放大在电网中并联电容器组起改善功率因数和调节电压的作用。
谐波对低压电器的影响及消除方法
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谐波对低压配电系统的影响及消除方法宝硕集团包装事业部--黄 延摘要:塑料薄膜双拉生产线(如:BOPET,BOPP等)大多采用德国布鲁克纳公司、法国DMT公司和日本三菱公司等生产线,这些生产线大量采用整流、变频设备,而整流变频设备会产生大量谐波,对系统和设备造成危害。
合理的利用有源滤波器、无源静态滤波装置可很好的消除谐波。
关键词:谐波、谐振、功率因数补偿装置、消除方法。
前言:公共电网和工业电网中的谐波量逐渐增加是全世界共同的趋势,很明显地,这和工业应用及商用建筑大楼,民用家电设备中大量使用非线性负载和设备有着直接的关系。
这些非线性设备将导致电网中的电力品质下降,常可出现在下列行业应用实例中。
0 变速驱动装置(VSD),用于:-制造业和加工业-冶金工业中的感应加热-商业建筑中的电梯、空调泵、风机-商业和工业建筑楼房中的计算机及其它重要负载所用的不间断电源(UPS)0民用家电设备中的计算机、电视机、变频空调等谐波产生的原因1、 在电力的生产,传输、转换和使用的各个环节中都会产生谐波。
2、在发电环节,当对发电机的结构和接线采取一些措施后,可以认为发电机供给的是具有基波频率的正弦波形的电压。
3、在其它几个环节中,谐波的产生主要是来自下列具有非线性特性的电气设备:(1)具有铁磁饱和特性的铁芯没备,如:变压器、电抗器等;(2)以具有强烈非线性特性的电弧为工作介质的设备,如:气体放电灯、交流弧焊机、炼钢电弧炉等;(3)以电力电子元件为基础的开关电源设备,如:各种电力变流设备(整流器、逆变器、变频器)、相控调速和调压装置,大容量的电力晶闸管可控开关设备等,它们大都使用IGBT、SSR等大功率电力电子器件,加之大都采用PWM技术控制,使其在整流及逆变过程中因斩波产生大量各次谐波造成了对自身和其它设备的谐波污染。
以上这些非线性电气设备(或称之为非线性负荷)的显著的特点是它们从电网取用非正弦电流,也就是说,即使电源给这些负荷供给的是正弦波形的电压,但由于它们只有其电流不随着电压同步变化的非线性的电压-电流特性,使得流过电网的电流是非正弦波形的,这种电流波形是由基波和与基波频率成整数倍的谐波组成,即产生了谐波,使电网电压严重失真,此外电网还必须向这类负荷产生的谐波提供额外的电能。
电网谐波的危害及抑制技术
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电网谐波的危害及抑制技术随着工业、农业和人民生活水平的不断提高,除了需要电能成倍增长,对供电质量及供电可靠性的要求也越来越多,电力质量(PowerQuality)受到人们的日益重视。
例如,工业生产中的大型生产线、飞机场、大型金融商厦、大型医院等重要场合的计算机系统一旦失电,或因受电力网上瞬态电磁干扰影响,致使计算机系统无法正常运行,将会带来巨大的经济损失。
电梯、空调等变频设备、电视机、计算机、复印机、电子式镇流器荧光灯等已成为人民日常生活的一部分,如果这些装置不能正常运行,必定扰乱人们的正常生活。
但是,电视机、计算机、复印机、电子式照明设备、变频调速装置、开关电源、电弧炉等用电负载大都是非线性负载,都是谐波源,如将这些谐波电流注入公用电网,必然污染公用电网,使公用电网电源的波形畸变,增加谐波成份。
近几年,传感技术、光纤、微电子技术、计算机技术及信息技术日臻成熟。
集成度愈来愈高的微电子技术使计算器的功能更加完美,体积愈来愈小,从而促使各种电器设备的控制向智能型控制器方向发展。
随着微电子技术集成度的提高,微电子器件工作电压变得更低,耐压水平也相对更低,更易受外界电磁场干扰而导致控制单元损坏或失灵。
例如,20世纪70年代计算机迅速普遍推广,电磁干扰及抑制问题更是十分突出,一些功能正常的计算机常出现误动作,而无法找出原因。
1966年日本三基电子工业公司率先开发了“模拟脉冲的高频噪音模拟器”,将它产生的脉冲注入被试计算机的电源部分,结果发现计算机在注入100~200V脉冲时就误动作,难怪计算机在现场无法正常工作,其原因之一是计算机的电源受到了污染。
因此,受谐波电流污染的公用电源,轻者干扰设备正常运行,影响人们的正常生活,重者致使工业上的大型生产线、系统运行瘫痪,会造成严重经济损失。
国际电工委员会(IEC)已于1988年开始对谐波限定提出了明确的要求。
美国“IEEE电子电气工程师协会”于1992年制定了谐波限定标准IEEE—1000。
谐波分析产生原因,危害,解决方法【精选文档】
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谐波分析一、谐波的相关概述谐波是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量,一般来说是指对周期性的非正弦电量进行傅里叶级数分解,其余大于基波频率的电流产生的电量,其实谐波是一个正弦波分量。
谐波产生的根本原因是非线性负载造成电网中的谐波污染、三相电压的不对称性.由于非线性负荷的存在,使得电力系统中的供电电压即便是正弦波形,其电流波形也将偏离正弦波形而发生畸变。
当非正弦波形的电流在供电系统中传输时,将迫使沿途电压下降,其电压波形也将受其影响而产生不同程度的畸变,这种电能质量的下降会给电力系统和用电设备带来严重的危害。
电力系统中的谐波源主要有以下几类:(1)电源自身产生的谐波.因为发电机制造的问题,使得电枢表面的磁感应强度分布偏离正弦波,所产生的电流偏离正弦电流。
(2)非线性负载,如各种变流器、整流设备、PWM变频器、交直流换流设备等电力电子设备。
(3)非线性设备的谐波源,如交流电弧炉、日光灯、铁磁谐振设备和变压器等。
二、谐波的危害谐波对电力系统的危害主要表现在:(1)谐波使公用电网中的元件产生附加的谐波损耗,降低发电、输电及用电设备的效率.(2)谐波影响各种电气设备的正常工作。
(3)谐波会引起公用电网中局部的并联谐振和串联谐振,从而使谐波放大,引发严重事故.(4)谐波会导致继电保护和自动装置误动作,并使电气测量仪表计量不准确。
(5)谐波对临近的通信系统产生干扰,轻则产生噪声,降低通信质量;重则导致信息丢失,使通信系统无法正常工作。
三、谐波的分析由于谐波导致的各种各样的事故和故障的几率一直在升高,谐波已成为电力系统的一大公害.我国对于谐波相关工作的研究大致起源于20世纪80年代。
我国国家技术监督局于93年颁布了国家标准《电能质量-—公用电网谐波》(GB/T 14549—1993)。
该标准对公用电网中各个等级的电压的限用值、电流的允许值等都做了相应的规定,并以附录的形式给出了测量谐波的方法和数据处理及测量仪器都作了相应的规定。
电力系统中的谐波与电磁干扰分析
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电力系统中的谐波与电磁干扰分析导言:电力系统是现代社会运转的重要基础设施之一,但在其运行过程中,常常会面临谐波和电磁干扰的问题。
谐波是指电力系统中出现的频率是基波频率的整数倍的电压或电流成分,而电磁干扰则是指电力系统中的电磁波辐射对其他电子设备和通信系统的干扰。
本文将深入分析电力系统中的谐波和电磁干扰的原因、危害以及相应的解决方法。
一、谐波的形成和危害1. 谐波的形成谐波是由于非线性负荷在电力系统中的存在引起的。
非线性负荷如电子电器、电感、电容等设备,在工作时会产生非线性电流,在电源电压的作用下,会将谐波电流注入电力系统中。
这些谐波电流会使电力系统中的电流波形变成失真的非正弦波形。
2. 谐波的危害谐波对电力系统和设备都会造成一定的危害。
首先,谐波会引起电力系统中的电流和电压的失真,导致电能质量下降。
其次,谐波会引发电力系统中的共振问题,进而损坏电容器、互感器等设备。
此外,谐波还会导致电力系统中的电机运行不稳定,降低设备的寿命,甚至引起设备的故障和损坏。
因此,谐波问题应引起足够的重视。
二、电磁干扰的产生和危害1. 电磁干扰的产生电磁干扰是电力系统中的电磁波辐射对其他电子设备和通信系统的干扰。
电力系统中各种设备和传输线路中的电流和电压会产生电磁场,这些电磁场以无线电波的形式辐射出去,与其他设备和系统产生相互作用,引起电磁干扰问题。
2. 电磁干扰的危害电磁干扰会带来许多危害。
首先,电磁干扰会影响通信系统的正常运行,导致通信中断、信息传递错误等问题。
其次,电磁干扰会影响其他电子设备的正常工作,引起设备的故障和损坏。
此外,电磁干扰还可能对人体健康造成一定的影响,引起生理和心理方面的问题。
三、谐波和电磁干扰的解决方法为了解决电力系统中的谐波和电磁干扰问题,可以采取以下方法:1. 谐波的解决方法(1)降低非线性负荷的影响:通过选用低谐波电器设备、采用滤波电容器等措施来减少非线性负荷对电力系统的谐波注入。
(2)滤波器的应用:在电力系统中安装合适的谐波滤波器,可以过滤掉谐波成分,减少谐波的产生和传播。
谐波造成的电力事故
![谐波造成的电力事故](https://img.taocdn.com/s3/m/6fc6aab4f80f76c66137ee06eff9aef8941e480b.png)
谐波是一种频率为基波频率整数倍的波形,电力系统中的谐波主要来源于非线性负载,如电力电子设备、电弧炉、轧机等。
谐波的存在会对电力系统的稳定运行造成影响,严重时可能导致电力事故的发生。
谐波对电力系统的危害主要体现在以下几个方面:
1. 电力设备的过热和损坏:谐波会导致电力设备的附加损耗,使得设备温度升高,加速设备老化,甚至导致设备损坏。
2. 保护装置的误动作:谐波会影响电力系统保护装置的正常工作,导致保护装置误动作,从而引发电力事故。
3. 电力系统的稳定性降低:谐波会影响电力系统的稳定运行,导致系统电压、电流波形失真,严重时可能导致系统崩溃。
4. 对通信设备的干扰:谐波会干扰通信设备的正常工作,影响通信质量,甚至导致通信设备损坏。
为了减少谐波对电力系统的影响,需要采取相应
的措施,如限制非线性负载的接入、安装谐波滤波器、采用有源电力滤波器等。
同时,加强电力系统的监测和管理,提高电力系统的抗谐波能力,也是预防谐波引发电力事故的重要手段。
变频器产生谐波的危害及解决方法
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变频器产生谐波的危害及解决方法摘要:在交流变频调速方式中,变频器作为一种频率可变的交流电动机驱动器,因其节能效果明显、精度高、运行可靠、维护简单等优点,已经广泛应用于电力、机械、工业、生活等各个领域中。
但变频器主要组成器件是电力电子元件,具有非线性特性及其冲击性用电工作方式,会产生大量谐波,严重干扰电力系统,所以变频器谐波问题日益引起人们的关注。
关键词:变频器;谐波;危害变频器控制的系统具备精度高,运行可靠、调节方便、维护简单、网络化等优点,使得变频器在交流调速领域中得到了很大的发展,已经广泛应用于电力、工业、生活等各个领域。
但变频器的高频基波,高次谐波对电网和其他设备带来的干扰问题亦倍受关注。
一、变频器谐波产生的原因谐波产生的根本原因是由于变频器本身的高频基波所产生。
将直流电通过斩波的方式得到一组脉冲宽度和频率可调的方波脉冲串。
脉冲串的功率包络线近视于正弦波的波形,而基波的实质还是方波脉冲。
而方波是由无限次奇次谐波组成的。
谐波是正弦波,谐波频率是基波频率的奇数倍。
影响最严重的是3次5次7次9次谐波。
从结构组成上变频器可分为直接变频和间接变频两大类。
目前应用较多的还是间接变频器。
间接变频器主电路为交-直-交结构,经三相桥式不可控整流成直流电压,经滤波电容滤波及大功率晶体管开关元件逆变为频率可调的交流信号。
变频器就是利用这一原理将50Hz的工频交流电通过整流和逆变转换为频率可调的交流电源。
变频器输入部分为整流电路,输出部分为逆变电路,这些都是由电力电子非线性元件组成的,这些电力电子装置成为变频器最主要的谐波源。
因此在其开断过程中其输入端和输出端都会产生谐波。
二、谐波的危害一般来讲,变频器对容量相对较大的电力系统影响不很明显,而对容量小的系统,谐波产生的干扰就不可忽视,谐波电流和谐波电压的出现,对公用电网是一种污染,它使用电设备所处的环境恶化,给周围的通信系统和公用电网以外的设备带来危害。
谐波污染对电力系统的危害严重性主要表现在:1、谐波对供电线路产生了附加谐波损耗。
浅析谐波对计算机、家用电器和低压电器的影响
![浅析谐波对计算机、家用电器和低压电器的影响](https://img.taocdn.com/s3/m/802bdd07de80d4d8d15a4f85.png)
6 对 电钟 的 影响
若谐波 电压含 有率较 高 , 电压过 零点增 多 , 会走得 较快 。 使 电钟
7 对 电能控 制设 施的 影响
美刊 E &M V l 9 , o , 94报 道 : l 层 办 公大 楼对 楼 C o ,3 N . 1 9 4 某 8
内 2套配 电器 各 装 电能控 制 设施 ,其 中一套 配 电器还 馈 供 5 电 个 梯控 制器 和 电梯 负荷 , 且均 为 6脉动 可控 电力 电子设 备 , 电流 的 总 T D 高达 7%。谐波 影 响使该 配 电器 的电能控 制设 施在 试用 时即 H 4 损坏 。 电能控 制器 本身 的 电源 都接 到不 供 电梯 负荷 的配 电器 , 把 就
恶 劣 的电能 质量 可 影响计 算机 功 能 。计 算机 厂 家一 般规 定计 算机 和 数 据 处 理 系 统 允 许 接 受 馈 电 电压 的 为 3 (o e e , % H nyw l l D C 或 5 IM) 另规 定 电压峰 值 和 有 效值 之 比必 须 在 1 l E) %( B , .± 4 01 . 范围 内 (D ) C C 。恶劣 的 电能质 量 的具体 影 响包括 : 计算 机数 使 据混 乱、 指令 地址 出错 、 失记 忆 、 序 破坏 , 能使 计算 机使 用 的 丢 程 还 U S工作 失常 。 算机 对 电压槽 降和暂 态涌波 特 别敏 感 , 果谐波 P 计 如 电压 和基 波 电压 的 叠加 使 峰值 电压 降 低 ,则 会 增大 上 述敏 感 性 。 U S则对 电压 严重 畸变 引起 的过 零点 增 多很敏 感 。计算 机 直接 从 P
可 以消除 这个 问题 。
般 电源馈 电时 , 电压尖 刺很 敏感 , 则 并因此 引起 损 坏 。计算机
(完整版)谐波的危害
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1、高次谐波能使电网的电压与电流波形发生畸变,另外相同频率的谐波电压和谐波电流要产生同次谐波的有功功率和无功功率,从而降低电网电压,增加线路损耗,浪费电网容量,2、影响供电系统的无功补偿设备,谐波注入电网时容易造成变电站高压电容过电流和过负荷,在谐波场合下,电容柜无法正常投切,更严重的请况下,电容柜会将电网谐波进一步放大。
3、影响设备的稳定性,尤其是对继电保护装置,危害特大。
4、谐波的存在会造成异步电动机效率下降,噪声增大;使低压开关设备产生误动作;对工业企业自动化的正常通讯造成干扰,影响电力电子计量设备的准确性。
5、谐波的存在会使电力变压器的铜损和铁损增加,直接影响变压器的使用容量和使用效率;还会造成变压器噪声增加,缩短变压器的使用寿命。
谐波对公用电网和其他系统的危害大致有以下几个方面: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。
浅谈变频器高次谐波的危害及抑制措施
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浅谈变频器高次谐波的危害及抑制措施变频器是一种常见的电器设备,广泛应用于工业生产和家庭生活中。
它通过改变电源的频率和电压来控制马达的转速,从而实现对电动机的调节。
变频器在实际使用中可能会产生高次谐波,给电器设备及人体带来各种危害。
本文将从危害和抑制措施两个方面进行阐述。
变频器高次谐波对电器设备的危害不可忽视。
高次谐波主要表现为电流和电压波形失真,会导致电动机增加工作负载,使其容易出现过热并缩短使用寿命。
高次谐波还会影响电气设备的性能,如引起电力电子设备的故障、电动机输出扭矩降低等。
这些都会增加设备的维修和更换成本,并影响生产效率。
变频器高次谐波对人体的危害也不容忽视。
高次谐波会导致电器设备产生电磁辐射和噪声,对人体健康造成不利影响。
长时间暴露在高次谐波辐射下,可能引起头痛、失眠、疲劳等身体不适症状。
高次谐波还会影响人体神经系统和心脑血管系统的正常功能,增加患病风险。
为了减轻变频器高次谐波带来的危害,需采取相应的抑制措施。
一种常用的措施是使用滤波器来抑制高次谐波。
滤波器可以消除电路中的高次谐波成分,确保电器设备的正常工作。
选择合适的滤波器对于抑制高次谐波非常关键。
增大电源线的截面积和改善接地条件也可以减少高次谐波的产生。
由于高次谐波主要是通过电缆和导线的辐射而传播的,适当调整线路结构和连接方式也能够改善辐射噪声。
采用合适的电缆和导线也是抑制高次谐波的有效措施之一。
电缆和导线的选择应具有良好的抗干扰性能,能够有效地过滤高次谐波信号,并降低其对周围设备和人体的影响。
提高设备的绝缘能力和抗干扰能力也可以减少高次谐波产生的可能性。
变频器高次谐波对电器设备和人体健康都会带来不可忽视的危害。
为了减少高次谐波的产生和传播,需采取一系列的抑制措施,如加装滤波器、改善接地条件、选择合适的电缆和导线等。
这样可以有效地保护设备和人体免受高次谐波的危害。
对于使用变频器的单位和个人来说,还需提高对高次谐波的认识和重视,加强安全防护措施以避免潜在风险。
谐波谐振产生的原因及危害分析
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谐波谐振产生的原因及危害分析摘要:在电网运行中,不可避免地会产生谐波和谐振。
当谐波谐振发生时,其电压幅值高、变化速度快、持续时间长,轻则影响设备的安全稳定运行,重则可使开关柜爆炸、毁坏设备,甚至造成大面积停电等严重事故。
本文就其定义、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,那么谐波就是频率为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,是指在含有电阻、电感、电容的交流电路中,电路两端电压与其电流一般是不同相位的,当电路中的负载或电源频率发生变化,使电压相量与电流相量同相时,称这时的电路工作状态为谐振。
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.产生的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.造成的危害3.1谐波的危害谐波电流和谐波电压的出现,对公用电网是一种污染,它使用电设备所处的环境恶化,也对周围的通信系统产生干扰。
电力电子设备广泛应用以前,人们对谐振及其危害就进行过一些研究,并有一定认识,但那时谐波污染没有引起足够的重视。
近三四十年来,各种电力、电子装置的迅速使用,使得公用电网的谐波污染日趋严重,由谐波引起的各种故障和事故也不断发生,谐波危害的严重性才引起人们高度的关注。
谐波对公用电网和其他系统的危害大致有以下几个方面。
(1)谐波使公用电网中的元件产生了附加的谐波损耗,降低了发电、输电及用电设备的效率,大量的3次谐波流过中性线时会使线路过热甚至发生火灾。
谐波在供电系统中的危害和抑制方法
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谐波在供电系统中的危害和抑制方法随着供电系统设备的不断发展,谐波的危害越来越受到重视,为此,结合谐波的原理,分析谐波在供电系统的危害,并对谐波抑制的主要方法进行了阐述。
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谐波电流和谐波电压的出现,对供电系统是一种污染,现在随着供电系统电气设备的飞速发展,谐波的危害越来越受到重视。
1 谐波对供电系统的影响谐波对供电系统主要部分的影响分为以下几个方面。
1.1 对输电线路的影响超高压长距离输电线路,常采用单相自动重合闸来提高电力系统稳定性。
较大的高次谐波电流(几十安培以上)能显著地延缓潜供电流的熄灭,导致单相重合闸失败或不能采用较小的自动重合闸时间,不利于系统稳定运行。
对于电缆和电线来说,由于有绝缘层和保护层,流过相同电流时,谐波电流引起的温升增加量相应也要增大,会加速电缆线的老化,减短电缆的寿命。
1.2 对变压器的影响负荷电流含有谐波时,将在三个方面引起变压器发热的增加:(1)均方根值电流,如果变压器容量正好与负荷容量相同,那么谐波电流将使均方根值电流大于额定值。
总均方根值电流的增加会引起导体损耗增加。
(2)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、铁芯以及变压器磁场绕环的其他导体时,会产生附加发热,该损耗时变压器谐波发热损耗的重要组成部分。
(3)铁芯损耗。
铁损的增加取决于谐波外加电压的影响以及变压器铁芯的设计,电压畸变的增加将使铁芯叠片中涡流电流增加,这部分损耗通常较小。
1.3 对继电保护装置的影响谐波对继电保护的影响主要表现为使继电器动作特性畸变或效果降低,其后果常是保护装置的拒动或误动,不同类型继电器谐波的影响程度也不尽相同。
(1)谐波对整流型继电器的影响:继电器的动作特性取决于整流后的电压信号(电流信号),在电流回路通入含有谐波分量电流时,环形整流比相器输出的交流分量增大,从而造成继电器动作特性损坏不光滑。
谐波及其危害
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谐波及其危害国际上公认的谐波含义为:谐波是一个周期电气量的正弦波分量,其频率为基波频率的整数倍。
谐波的产生主要是由于大容量的整流或换流设备,以及其他非线性负载造成。
如各种交直流换流设备、变流器、PWM变频器以及节能和控制用的电力电子设备等。
此外,数量庞大的家用电器也属于重要谐波源。
谐波对公用电网和其他系统的危害主要有以下几个方面:● 使公用电网中的元件产生了附加的谐波损耗。
降低发电、输电及用电设备的效率,大量3次谐波电流流过中线时会使线路过热其至发生火灾;● 谐波影响各种电气设备的正常工作。
如谐波对电机的影响除引起附加损耗外,还会产生机械振动、噪声和过电压等;● 谐波会引起电网中局部的并联谐振和串联谐振,从而使谐波放大;● 谐波会导致继电保护装置的误动,并会使电气仪表计量不准确。
● 会对临近的通讯系统产生干扰。
根据我们的工程经验,对电力用户来讲,谐波最直接的影响有:● 造成无功补偿电容器(TSC)无法投运,或者电容器(或其熔断器)烧毁;● 干扰设备运行,比如在大庆油田某转油站曾发生谐波导致加药泵运转不平稳(工人称之为"咳嗽");在安阳钢铁厂曾发生谐波导致PLC频繁跳机;● 造成数控机床、PLC等控制系统的控制模块或家用及办公电器莫名其妙损坏,比如在湖北某军工厂发生因谐波导致数控机床控制模块不定期损坏,在天津静海区发生谐波导致附近村庄的家用电器损坏等;● 造成变压器不过载情况下过热或响声过大,电缆过热等等。
在谐波治理的效益评价方面,目前最大的困难是,除上述4点外,谐波的危害和谐波治理所能带来的经济效益更多的时候都是潜在的,或者说难以量化而只能感性表述。
但这并不意味着谐波的危害不严重。
做个类比,空气污染、水污染等环境污染,并不是说会立即导致人生病甚至死亡,即便从长期看,也不会导致所有的人都生病或者死亡,但它的威胁一直存在,它的危害足以抵消经济发展所带来的好处。
谐波对电网就像环境污染对人一样,属于“慢性毒药”。
谐波的危害与治(三篇)
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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。
2024年电力系统中谐波的危害与产生(三篇)
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2024年电力系统中谐波的危害与产生电网谐波造成电网污染,正弦电压波形畸变,使电力系统的发供用电设备出现许多异常现象和故障,情况日趋严重。
本文全面论述了电力系统中谐波的危害及产生情况,希望能引起我们的高度重视。
谐波的危害电力系统中谐波的危害是多方面的,概括起来有以下几个方面:1.对供配电线路的危害(1)影响线路的稳定运行供配电系统中的电力线路与电力变压器一般采用电磁式继电器、感应式继电器或晶体管继电器予以检测保护,使得在故障情况下保证线路与设备的安全。
但由于电磁式继电器与感应式继电器对10%以下含量高达40%时又导致继电保护误动作,因而在谐波影响下不能全面有效地起到保护作用。
晶体管继电器虽然具有许多优点,但由于采用了整流取样电路,容易受谐波影响,产生误动或拒动。
这样,谐波将严重威胁供配电系统的稳定与安全运行。
(2)影响电网的质量电力系统中的谐波能使电网的电压与电流波形发生畸变。
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,其中3次谐波的含量较多,可达40%;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。
2.对电力设备的危害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,通过电容器的电流增加得更大,使电容器损耗功率增加。
对于膜纸复合介质电容器,虽然允许有谐波时的损耗功率为无谐波时损耗功率的1.38倍;对于全膜电容器允许有谐波时的损耗功率为无谐波时的1.43倍,但如果谐波含量较高,超出电容器允许条件,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。
尤其是电容器投入在电压已经畸变的电网中时,还可能使电网的谐波加剧,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,且由于电压变化率大,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。
谐波对电网及用电设备的影响
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谐波对电网及用电设备的影响1、对电网的影响①造成电网的功率损耗增加、设备寿命变短、接地爱护功能失常、遥控功能失常、线路和设备过热等,特殊是三次谐波会产生特别大的中性线电流,使得配电变压器的零线电流甚至超过相线电流值,造成设备的担心全运行。
谐波对电网的平安性、稳定性、牢靠性的影响还表现在可能引起电网发生谐振,使正常的供电中断、事故扩大、电网解裂等。
②引起变电站局部的并联或串联谐振,造成电压互感器等设备损坏;造成变电站系统中的设备和元件产生附加的谐波损耗,引起电力变压器、电力电缆、电动机等设备发热,电容器损坏,并加速绝缘材料的老化;造成断路器电弧熄灭的时间延长,影响断路器的开断力量;造成电子元器件的继电爱护或自动装置误动作;影响电子仪表和通信系统的正常工作,降低通信质量;增大四周磁场的干扰等。
2、对用电平安的影响①火灾影响。
一些建筑突发性火灾已被证明与电力谐波有关。
目前,节能灯、调光器和电器设备中开关电源的应用很普遍,本意是节能,但这些终端设备作为谐波源,对电网的危害很大。
经有关部门测定,应用电器设备较多的酒店、商厦、网吧、计算机房、居民小区等,在没有实行滤波等措施前,中性线电流都很大,有些甚至超过线电流,导致过热成为形成火灾事故的重大隐患。
②设备影响。
电能质量的污染对继电爱护、计算机系统和精密制造业的精密机械和仪器等,都可能影响正常的运行、操作,降低设备正常使用寿命,甚至引起继电爱护误动作而形成不必要的事故,造成不同程度的影响和损害。
③通信影响。
谐波是电网干扰通信的重要因素,主要通过静电感应(电容耦合,电压作用)和电磁感应(电流作用),在通信线路上产生声频干扰。
谐波频率高时,会发生杂音,在通信线路上引起音频干扰,严峻时还可能触发电话铃响。
采纳屏蔽电缆通信,虽可消退静电感应的影响,但不能消退电磁感应的干扰。
同时,对于存在多个中性点接地的配电网络,当三相负载不对称时,零线电流将对利用大地作参考电位的通信系统,造成参考电位漂移而产生干扰。
什么是电力谐波、电力谐波的危害
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什么是电力谐波、电力谐波的危害
发电厂发出交流电的频率是50赫兹,波形是正弦波。
通常称工频。
波形图如下:
在电力系统方面,谐波是指多少倍于工频频率的波形,简称“次”,是指从2
次到30次范围,如5次谐波电压(电流)的频率是250赫兹,7次谐波电压(电流)的频率是350赫兹;超过13次的谐波称高次谐波。
从图二看出电压波形有开口,电流波形是方波,与图一所示波形有很大的差别。
电力谐波对电力网(包括用户)危害是十分严重的,它是一种电力污染,一种人们(用五官直接感受而不通过仪器)看不见、嗅不到、摸不着的污染。
所以往往不被人们注意。
★谐波对电力系统产生的危害主要有以下几点:
1、对电力设备的危害
(1)加速电力变压器绝缘老化,缩短变压器使用寿命。
(2)使开关(断路器)过载,造成经常性跳闸。
由于谐波电流在导体表面流动,引起导体发热,降低了开关的实际容量所致。
(3)使无功补偿设备部件损坏,无法进行无功补偿,加大线路损失,降低变压器额定容
量。
2、对变电所的继电保护产生干扰,易造成保护误动作,导致区域性停电事故。
3、干扰通讯,影响通讯网络。
通讯系统使用大量计算机容易受谐波干扰。
4、对精密设备及家用电器产生危害,如空调、微波炉、电视等。
谐波电压越限 元件故障
![谐波电压越限 元件故障](https://img.taocdn.com/s3/m/0632aa19a22d7375a417866fb84ae45c3b35c212.png)
谐波电压越限元件故障
谐波电压越限是一种常见的电力质量问题,常常会导致设备故障。
在
电力系统中,谐波可以由各种非线性负载(例如电子设备、电气照明等)生成,导致电网中发生不同频率的电压和电流波形畸变。
当谐波
电压超过标准限制时,会对设备产生严重的影响,如电容器的电压过高、电感器的电流过高等。
元件故障是谐波电压越限的一种主要表现形式。
在谐波电压超过元件
工作电压时,电器元件就容易发生故障。
例如,交流电机在谐波电压
的影响下会出现热损伤、振动变大、噪音增加等问题,导致电机的寿
命缩短;电容器则会因谐波电压引起内部损伤而爆炸,导致设备毁坏;变压器的绝缘层也会因谐波电压越限而受损,导致设备故障甚至更换。
为了避免谐波电压越限导致设备故障,我们需要采取一系列的措施来
保护设备。
首先,应该在电网中设置合适的谐波抑制装置,对谐波进
行限制,减少谐波对设备的影响。
其次,应选择适合电压等级和谐波
环境的电器元件,避免使用低质量的、不合适的元件。
再次,应对设
备进行定期维护,及时发现并处理元件的问题,避免设备在工作过程
中出现故障。
总之,谐波电压越限是一种常见的电力质量问题,容易导致设备故障。
为了保护设备,我们需要采取一系列的措施,如设置谐波抑制装置、选择适合的电器元件、定期进行设备维护等。
只有这样,才能确保设备在电力系统中的稳定运行,避免谐波电压越限所带来的不良影响。
电压谐波 单位
![电压谐波 单位](https://img.taocdn.com/s3/m/b8006823bb1aa8114431b90d6c85ec3a86c28b54.png)
电压谐波单位
电压谐波指的是电力电缆或电网中出现的频率高于基波频率倍数的谐波电压,它们是
由非线性负载引起的。
谐波电压会导致许多问题,例如电器设备故障、电动机损坏、数据
传输中断,以及导致网络容量和功率因数降低。
在电力工程中,用于描述电压谐波的单位是总谐波畸变(THD)。
总谐波畸变是一种用于描述电压波形失真的百分比指标,它代表了所有谐波电压量的总和相对于基波电压的百
分比。
电压谐波会对电气设备产生许多负面影响,例如:
1. 设备故障:高水平的谐波电压会导致电气设备电路发生故障,从而影响设备的正
常工作。
2. 声音嘈杂:谐波电压会影响设备的应用,例如音频设备,产生杂音,从而影响音
频的清晰度和音质。
3. 计算机故障:谐波电压可能干扰计算机系统的内部工作,导致设备故障或数据丢失。
4. 效率下降:谐波电压会导致设备的功率因数降低,从而降低能量效率。
在解决电压谐波的问题时,有许多方法可以采用。
以下是一些可以采取的解决方法:
1. 安装滤波器:滤波器可以将谐波电压滤除,从而减少谐波的影响。
2. 约束谐波电流:通过减少谐波电流可以有效地减少谐波电压的产生。
3. 标准化负载:选用标准化负载或使用电气设备,可以减少非线性负载,从而减少
谐波电压的产生。
4. 设计和结构:参考欧盟和美国的标准化设计规范和结构,可以有效地减少谐波电
压的产生。
总之,电压谐波是在电力工程中出现的常见问题,解决这个问题需要从多个角度入手。
通过采取适当的措施,电力系统可以在减少谐波电压,提高系统的效率和稳定性的同时,
最大限度地利用电能。
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(1) 电力电容器
根据IEC标准规定一般电容器最大电流只允许35%的超载。
实际运转时由于谐波的影响常发生严重过载。
电容器阻抗随频率的增加而减少,故产生谐波时,电容器即成为一陷流点流人大量电流,导致过热、增加介电质的应力,甚至损坏电力电容器。
当电容器与线路阻抗达到共振条件时,会发生振动短路、过电流及产生噪声。
(2) 同步发电机
变频器产生的高次谐波电流在同步发电机的激磁绕组中会产生感应电流,引起损耗增加,可能导致电机过热、绝缘降低、寿命缩短等[2>。
(3) 变压器
电流谐波将增加变压器铜损,电压谐波将增加铁损,综合效果是使变压器温度上升,影响其绝缘能力,并造成容量裕度减小。
谐波也可能引起变压器绕组及线间电容之间共振,及引起铁心磁通饱和而产生噪声。
(4) 电动机
谐波会引起电动机附加发热,导致电动机额外温升,电动机往往要降额使用。
如果输入电动机的波形失真,会增加其重复峰值电压,影响电动机的绝缘。
(5) 电力电子设备
电力电子设备在多种场合是产生谐波的谐波源,但他自身也很容易感受谐波失真而误动作。
这种设备靠着电压的过零点或电压波形来控制或操作,若电压有谐波成分时,零点移动、波形改变,造成许多误动作。
(6) 保护继电器
由于高次谐波的影响,可能引起继电器过电压、产生绝缘损坏、振动引起的机械破坏等等。
对于以有效值为基准而动作的继电器,高次谐波的存在使得继电器在接近额定值处也有误动作的可能。
(7) 指示电气仪表
电能表等计量仪表会因谐波而造成感应转盘产生额外的电磁转矩,引起误差,降低精确度。
20%的5次谐波将产生10%-15%的误差。
过大的谐波电流,也很容易使仪器里的线圈损。