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        1. 行業咨詢

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          諧波對電力、電氣設備的危害知識

          點擊數:17572013-05-08 14:12:00 來源: 汕頭市鐘金達電氣設備有限公司-梅蘭日蘭、施耐德、常熟、指明集團專業供應商、汕頭成套設備廠

           (1)對電力電容器的危害
          當電網存在諧波時,投入電容器后其端電壓增大,通過電容器的電流增加得更大,使電容器損耗功率增加。對于膜紙復合介質電容器,雖然允許有諧波時的損耗功率為無諧波時損耗功率的1.38倍;對于全膜電容器允許有諧波時的損耗功率為無諧波時的1.43倍,但如果諧波含量較高,超出電容器允許條件,就會使電容器過電流和過負荷,損耗功率超過上述值,使電容器異常發熱,在電場和溫度的作用下絕緣介質會加速老化。尤其是電容器投入在電壓已經畸變的電網中時,還可能使電網的諧波加劇,即產生諧波擴大現象。另外,諧波的存在往往使電壓呈現尖頂波形,尖頂電壓波易在介質中誘發局部放電,且由于電壓變化率大,局部放電強度大,對絕緣介質更能起到加速老化的作用,從而縮短電容器的使用壽命。一般來說,電壓每升高10%,電容器的壽命就要縮短1/2左右。再者,在諧波嚴重的情況下,還會使電容器鼓肚、擊穿或爆炸。
          (2)對電力電纜的危害
          由于諧波次數高頻率上升,再加之電纜導體截面積越大趨膚效應越明顯,從而導致導體的交流電阻增大,使得電纜的允許通過電流減小。另外,電纜的電阻、系統母線側及線路感抗與系統串聯,提高功率因數用的電容器及線路的容抗與系統并聯,在一定數值的電感與電容下可能發生諧振。
          (3)對電力變壓器的危害
          諧波使變壓器的銅耗增大,其中包括電阻損耗、導體中的渦流損耗與導
          體外部因漏磁通引起的雜散損耗都要增加。諧波還使變壓器的鐵耗增大,這主要表現在鐵心中的磁滯損耗增加,諧波使電壓的波形變得越差,則磁滯損耗越大。同時由于以上兩方面的損耗增加,因此要減少變壓器的實際使用容量,或者說在選擇變壓器額定容量時需要考慮留出電網中的諧波含量。除此之外,諧波還導致變壓器噪聲增大,變壓器的振動噪聲主要是由于鐵心的磁致伸縮引起的,隨著諧波次數的增加,振動頻率在1KHZ左右的成分使混雜噪聲增加,有時還發出金屬聲。
          (4)對用電設備的危害
          對電動機的危害
          諧波對異步電動機的影響,主要是增加電動機的附加損耗,降低效率,嚴重時使電動機過熱。尤其是負序諧波在電動機中產生負序旋轉磁場,形成與電動機旋轉方向相反的轉矩,起制動作用,從而減少電動機的出力。另外電動機中的諧波電流,當頻率接近某零件的固有頻率時還會使電動機產生機械振動,發出很大的噪聲。
          (5)對低壓開關設備的危害
          對于配電用斷路器來說,全電磁型的斷路器易受諧波電流的影響使鐵耗增大而發熱,同時由于對電磁鐵的影響與渦流影響使脫扣困難,且諧波次數越高影響越大;熱磁型的斷路器,由于導體的集膚次應與鐵耗增加而引起發熱,使得額定電流降低與脫扣電流降低;電子型的斷路器,諧波也要使其額定電流降低,尤其是檢測峰值的電子斷路器,額定電流降低得更多。由此可知,上述三種配電斷路器都可能因諧波產生。
          對于漏電斷路器來說,由于諧波匯漏電流的作用,可能使斷路器異常發熱,出現誤動作或不動作。對于電磁接角器來說,諧波電流使磁體部件溫升增大,影響接點,線圈溫度升高使額定電流降低。對于熱繼電器來說,因受諧波電流的影響也要使額定電流降低。在工作中它們都有可能造成誤動作。
          (6)對弱電系統設備的干擾
          對于計算機網絡、通信、有線電視、報警與樓宇自動化等弱電設備,電力系統中的諧波通過電磁感應、靜電感應與傳導方式耦合到這些系統中,產生干擾。其中電感應與靜電感應的耦合強度與干擾頻率成正比,傳導則通過公共接地耦合,有大量不平衡電流流入接地極,從而干擾弱電系統。
          (7)影響電力測量的準確性
          目前采用的電力測量儀表中有磁電型和感應型,它們受諧波的影響較大。特別是電能表(多采用感應型),當諧波較大時將產生計量混亂,測量不準確。
          (8)諧波對人體有影響
          從人體生理學來說,人體細胞在受到刺激興奮時,會在細胞膜靜息電位基礎上發生快速電波動或可逆翻轉,其頻率如果與諧波頻率相接近,電網諧波的電磁輻射就會直接影響人的腦磁場與心磁場。
          當電網的諧波污染程度小于國家標準的規定時,通常不會對系統造成影響。隨著污染程度的增加,諧波的影響就逐漸顯現出來。在諧波嚴重超標的情況下,如果不進行諧波治理,往往會產生很嚴重的后果。諧波源的特性非常復雜,因為諧波的產生不僅僅取決于產生諧波的負荷本身,還與電網的短路容量、電網的組成形勢以及電網中的其他負荷的性質有關。
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