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      諧波的產生原因和影響

      發布時間:2017-12-22 瀏覽:0

      諧波的定義:諧波是指一個周期電氣量的正弦波分量,其頻率為基波頻率的整數倍,通常也稱之為高次諧波。

      產生諧波的原因: 高次諧波產生的根本原因是由于電力系統中某些設備和負荷的非線性特性(線路中存在容性或感性設備及元件),即所加的電壓與產生的電流不成線性(正比)關系而造成的波形畸變。當電力系統向非線性設備及負荷供電時,這些設備或負荷在傳遞(如變壓器)、變換(如交直流換流器)、吸收(如電弧爐)系統發電機所供給的基波能量的同時,又把部分基波能量轉換為諧波能量,向系統倒送大量的高次諧波,使電力系統的正弦波形發生畸變,導致供電系統的電能質量降低。

      諧波產生原因的分類:  

      當前,電力系統的諧波源主要有以下三大類。

      1)、鐵磁飽和型(感性設備):各種鐵芯設備,如變壓器、電抗器等,其鐵磁飽和特性呈現非線性。

      2)、電子開關型(感性/容性元件):主要為各種交直流換流裝置(整流器、逆變器)以及雙向晶閘管可控開關設備等,在化工、冶金、礦山、電氣鐵道等大量工礦企業以及家用電器中廣泛使用,并正在蓬勃發展;在系統內部,如直流輸電中的整流閥和逆變閥等。

      3)、電弧型:各種冶煉用電弧爐在熔化工作中以及交流電弧焊機在焊接工作中,其電弧的點燃和劇烈變動都會形成的高度非線性,導致電流不規則的波動。其非線性呈現出電弧電壓與電流之間不規則的、隨機變化的伏安特性。對于電力系統的三相供電來說,主要有三相平衡和三相不平衡的兩種非線性特性。

      諧波對電網的影響:

      1、諧波對旋轉類設備和變壓器的主要危害是引起額外的損耗和發熱量增大,此外諧波還會引起旋轉設備和變壓器振動并發出噪聲,長時間的振動會造成金屬疲勞和機械損壞,嚴重影響生產效率和設備使用壽命。

      2、諧波對線路的主要危害是引起附加損耗。

      3、諧波可引起系統的電感、電容發生諧振,使諧波放大。當諧波引起系統諧振時,諧波電壓升高,諧波電流增大,引起繼電保護及自動裝置誤動,損壞系統設備(如電力電容器、電纜、電動機等),引發系統事故,威脅電力系統的安全運行。

      4、諧波可干擾通信設備,增加電力系統的功率損耗(如線損),使無功補償設備不能正常運行等,給系統和用戶帶來危害。限制電網諧波的主要措施有:無源濾波器;有源濾波器、靜止無功發生器;加強并完善用電管理。

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