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电力系统谐波分析及谐波危害

已有 329 次阅读2014-11-12 10:56

电力系统产生谐波的原因主要是用电设备的非线性特点。所谓非线性,即所施电压与其通过的电流非线性关系。例如变压器的励磁回路,当变压器的铁芯过饱和时,励磁曲线是非正弦的。当电压为正弦波时,励磁电流为非正弦波,即尖顶波,它含有各次谐波。非线性负载的还有各种整流装置,电力机车的整流设备,电弧炼钢炉,EPS,UPS及各种逆变器等。目前办公室里电子设备很多,这里存在开关电源及整流装置,其电流成分也包含有各次谐波,另外办公场所日光灯及车间内各种照明用的气体放电灯,它们也是谐波电流的制造者。日光灯铁芯镇流器及过电压运行的电机也是谐波制造者。

目前所用的配电变压器高压侧多接成“Δ”型,这样三次谐波因相序相同,即零序的感应的三次谐波电流在三角形绕组内环流,不易窜入电网。磁路过饱和而产生的谐波类似六脉动整流回路,主要产生6K±1次谐波,多为5次,7次,11次等。据有关人员实测表明,电力机车及电弧炉供电系统3次谐波较多,而办公楼及普通工厂车间5次与7次谐波为主。由于低压配电不涉及电弧炉及电力机车,这样矛盾的焦点集中于5次谐波治理抑制上了。

谐波造成的设备过载及线路损耗增加,降低了输电能力,高次谐波电流又引起系统电压畸变,从而影响其它设备的正常工作。

对于低压电网的补偿用电力电容器,危害更为严重。深圳某电子厂,由于低压电网谐波,接入的并联补偿电容器,运行不到一周,皆鼓肚损害,其接头及投切用接触器接线端子烧蚀熔化冒火,电气值班人员只得采用电气用手提灭火设备进行灭火,然后退出运行。电容器生产厂家亲赴现场用谐波测试仪实测,结果证实是谐波严重造成,而非电容器质量所致。


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