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        諧波的危害

        發(fā)布時間:2024-06-11
        電網(wǎng)系統(tǒng)諧波的存在,嚴(yán)重降低了電能質(zhì)量,電能質(zhì)量的降低影響了生活生產(chǎn),帶來的危害主要有以下幾個方面:
        1) 諧波對電力輸送造成的危害:
        利用集膚效應(yīng)節(jié)省線路材料、降低電能損耗的原理來進行電能輸送。當(dāng)線路中存在大量的諧波,會產(chǎn)生多余的有功損耗。相比較基波電流,雖然諧波分量只占了少量,但是由于集膚效應(yīng),頻率越高,諧波分量越靠近線路表層,造成諧波電阻高于基波電阻,因此諧波所引起的額外線損也不可忽視;由于中性線正常時流過電流很小,故其導(dǎo)線較細(xì),當(dāng)大量僅次于基波電流的三次諧波流過中性線時,會使導(dǎo)線過熱、絕緣老化、壽命縮短以至損壞;在電網(wǎng)安全方面,斷路器控制著電力的通斷,對事故的控制、以及檢修的需要起著很重要的作用,當(dāng)電網(wǎng)中較大的諧波分量經(jīng)過斷路器電流波形過零點時,由于諧波的存在可能造成高的di/dt,這將使開斷困難,并且延長故障電流的切除時間,其高頻特性會造成斷路器的誤動并且諧波引起公用電網(wǎng)局部的并聯(lián)諧振和串聯(lián)諧振,從而使諧波放大,嚴(yán)重將甚至?xí)斐呻娏κ鹿?;工頻下,系統(tǒng)裝設(shè)的各種用途的電容器比系統(tǒng)中的感抗要大得多,不會產(chǎn)生諧振,但諧波頻率時,感抗值成倍增加而容抗值成倍減少,這就有可能出現(xiàn)諧振,諧振將放大諧波電流,導(dǎo)致電容器等設(shè)備被燒毀;
        2) 諧波對電網(wǎng)數(shù)據(jù)監(jiān)控的影響:
        目前電能計量逐步采用智能電表,諧波將會造成保護裝置的誤動或者拒動,并使測量分析儀表和電能計量出現(xiàn)較大誤差,不利于實時采分析數(shù)據(jù);
        3) 諧波對對電機和變壓器的危害:
        電機與變壓器其主要構(gòu)成部分是銅制線圈及鐵芯,諧波在能量轉(zhuǎn)換中是多余的存在,造成變壓器附加損耗,增加設(shè)備的運行壓力,影響設(shè)備內(nèi)部穩(wěn)定。高次諧波經(jīng)過電機與變壓器時,會引起設(shè)備的局部過熱,產(chǎn)生嚴(yán)重的噪聲,當(dāng)設(shè)備長時間處于高次諧波運行狀態(tài)下,將加速設(shè)備的老化,降低其絕緣性,影響設(shè)備的使用壽命,出現(xiàn)不可預(yù)知的事故。
        4) 諧波對通信系統(tǒng)的干擾:
        為了實時監(jiān)測及控制電網(wǎng)系統(tǒng),當(dāng)前的網(wǎng)架建設(shè)對于電力通信系統(tǒng)的精密性有很高的要求。電流附近存在電磁場,若通信線路與線路中的諧波分量產(chǎn)生了能量聯(lián)系,將會造成通信信號畸變,伴隨嚴(yán)重的噪聲;目前配電網(wǎng)中10千伏線路,村莊居民通信線路同桿架設(shè),配電網(wǎng)中的諧波分量會干擾通信信號產(chǎn)生噪聲,嚴(yán)重時使信號失真或丟失,使得居民通信系統(tǒng)無法正常工作。
        5) 諧波對工業(yè)的影響:
        如今步入效率時代,效率對于工業(yè)就意味著效益。首先諧波造成的附加損耗,需要企業(yè)自行買單,損耗越大,企業(yè)效益越低;其次,生產(chǎn)流水線都是由大量精密的儀器組成,諧波導(dǎo)致儀器設(shè)備的誤動,某一批產(chǎn)品質(zhì)量不合格,設(shè)備使用壽命的縮短,大大影響企業(yè)的產(chǎn)出能力。
        綜上所述,電網(wǎng)系統(tǒng)中的諧波的存在已經(jīng)嚴(yán)重威脅到各個領(lǐng)域,如何有效的治理諧波,將其影響控制在最小范圍內(nèi)已經(jīng)成為當(dāng)前重要的問題。世界發(fā)達(dá)國家分別頒布了一些關(guān)于電網(wǎng)諧波的限值標(biāo)準(zhǔn),或者根據(jù)特定領(lǐng)域由技術(shù)機構(gòu)規(guī)定限制諧波標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)這些規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)進行諧波治理,將諧波控制在限制范圍內(nèi),有效的清潔電網(wǎng)環(huán)境,提高電能質(zhì)量,更好的服務(wù)社會企業(yè)生產(chǎn),提高居民生活質(zhì)量。
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