你知道諧波對電網(wǎng)的危害有多大嗎,?隨著諧波對電網(wǎng)的污染日趨嚴重,,人們對電網(wǎng)諧波的關注度也越來越高,,諧波的治理也勢在必行,,本文將對電網(wǎng)諧波產(chǎn)生的原因,、諧波的危害等進行分析,。
一,、諧波的基本概念
供電系統(tǒng)諧波的定義是對周期性非正弦電量進行傅立葉級數(shù)分解,,除了得到與電網(wǎng)基波頻率相同的分量,,還得到一系列大于電網(wǎng)基波頻率的分量,,這部分電量稱為諧波。諧波頻率與基波頻率的比值(n=fn/f1) 稱為諧波次數(shù),。電網(wǎng)中有時也存在非整數(shù)倍諧波,,稱為非諧波(Non-harmonics)或分數(shù)諧波。
對于我國使用的50Hz電源來說基波為50Hz,,3次諧波為150Hz,,5次諧波為250Hz,以此類推,。
基波疊加5次和7次諧波示意圖
二,、電網(wǎng)諧波產(chǎn)生的原因
高次諧波產(chǎn)生的根本原因是由于電力系統(tǒng)中某些設備和負荷的非線性特性,,即所加的電壓與產(chǎn)生的電流不成線性(正比)關系而造成的波形畸變。
電網(wǎng)諧波來自于三個方面:
?。?)發(fā)電源質量不高產(chǎn)生諧波,;
由于發(fā)電機制造工藝的問題,致使電樞表面的磁感應強度分布稍稍偏離正弦波,,因此,,產(chǎn)生的感應電動勢也會稍稍偏離正弦電動勢,即所產(chǎn)生的電流稍偏離正弦電流,。當然,,幾個這樣的電源并網(wǎng)時,總電源的電流也將偏離正弦波,。發(fā)電機發(fā)出諧波電勢的同時也會有諧波電勢產(chǎn)生,,其諧波電勢取決于發(fā)電機本身的結構和工作狀況,基本上與外接阻抗無關,。故可視為諧波恒壓源,,但其值很小。
(2)輸配電系統(tǒng)產(chǎn)生諧波,;
供電系統(tǒng)本身存在的非線性元件是諧波的又一來源,。這些非線性元件主要有變壓器激磁支路、交直流換流站的可控硅控制元件,、可控硅控制的電容器、電抗器組等,。
(3)用電設備產(chǎn)生的諧波,。
由于用電設備的非線性,導致諧波的產(chǎn)生,。當電流流經(jīng)線性負載時,,負載上電流與施加電壓呈線性關系;而電流流經(jīng)非線性負載時,,則負載上電流為非正弦電波,,即產(chǎn)生了諧波。常見的非線性負載如:整流器,、開關電源,、變頻調速器、電子計算機,、UPS,、熒光燈、微波爐,、電視機等,。
三,、諧波對電網(wǎng)的危害
1)系統(tǒng)角度,諧波會導致一些不正?,F(xiàn)象:一是超高壓長線上,,諧波電流若較大,潛供電弧熄滅會被延緩,,單相重合閘可能會失敗,,擴大事故,消弧線圈接地的系統(tǒng)中同樣存在這個問題,;二是諧波分量較大的時候,,可能引起保護誤動或拒動,如零序三次諧波過大,,可能引起接地保護誤動,;三是計量和測量誤差,尤其對過零檢測相位的表計來說,,更為嚴重,。
2)諧波引起設備的附加損耗,降低效率,。尤其是對電容器組的影響,,隨著頻率的提高,其介質損耗會明顯增加,;對輸電線路來說,,由于諧波頻率高和趨膚效應的原因,線路電阻會增加,,因而引起附件線損,;同時變壓器和電機等,都會引起一定附加的銅耗和鐵損,,產(chǎn)生局部過熱,。
3)加速絕緣老化,很大縮短設備壽命,。諧波作用下,,絕緣老化物理過程明顯加劇,對電纜,,電容器等危害很大,。
4)可能產(chǎn)生局部的串聯(lián)或并聯(lián)諧振,并放大諧波水平,。從而導致諧波支路中的設備因過電壓或過電流而損壞,。
5)諧波對通信系統(tǒng)的干擾。若諧波頻率接近載波頻率,,電力線載波通信和遠動裝置信號傳輸會被一定程度干擾,,此外通過電磁,、靜電和傳導耦合途徑,也會對平行敷設的通信線路產(chǎn)生干擾,。
四,、國家標準對諧波的要求
1、諧波電壓限值《電能質量,、公用電網(wǎng)諧波》GB/T14549-93公用電網(wǎng)諧波電壓(相電壓)
2,、注入公用鏈接到的諧波電流允許值
五、總結
上述可以看到,,電網(wǎng)諧波帶來的危害巨大,,甚至會帶來嚴重的電網(wǎng)事故,國家標準對注入電網(wǎng)的電壓,、電流諧波含量也有嚴格要求,,因此,對電網(wǎng)諧波的治理勢在必行,。廣州致遠電子股份有限公司自主研發(fā)的電能質量分析儀能夠監(jiān)測電壓電流不平衡度/諧波含量分析(奇偶次諧波畸形變率分析),,通過測量諧波含量,進行有效的分析,,及時發(fā)現(xiàn)故障隱患,,提前治理整頓,減少電網(wǎng)諧波帶來的危害,,提高企業(yè)設備的供電質量,,提高設備進行的可靠性,減少因設備誤動作而造成的經(jīng)濟損失,。