电力谐波对电力设备的影响以及控制措施分析作者:林涌来源:《华东科技》2013年第12期 【摘 要】电力谐波是电力系统的公害,它能使各种电力设备产生发热,出现损害,加速绝缘老化,大大降低设备工作效率,缩短设备使用寿命,直接影响着电网供电的安全性与可靠性。为了保证电力系统的正常工作,必须出科学的控制措施抑制谐波危害。 bimp 【关键词】电力谐波;电力设备;影响;控制措施
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随着科学技术水平的提高,智能电网建设步伐逐渐加快,特别是电子技术在电网中的应用使电能的生产、输送和使用变得更为方便、安全,也为人们生产生活提供了便利。但也正是由于各种电子装置的大规模使用使电网大功率非线性负载日益增加,最终导致大量谐波电流注入电网。 1 谐波标准
我国于1993年颁布了适用于交流无线通信系统50Hz、110kv漂浮大陆及以下的供用电网和电力用户的相关标准,
拼图板对电网谐波电压进行限值,希望通过此标准合理解决谐波源和电网之间谐波干扰问题,保障电网安全、经济的运行。
由于谐波电压、电流具有一定随机变化性,特别是220kv电网及用户虽然可参照110kv电网谐波标准,在电网实际操作中仍需要根据谐波电流分量对谐波电流允许值做出调整。
2 电力谐波对电力设备的影响
电力谐波对电网及周围环境的污染非常严重,不仅能降低供电质量,增加设备损耗,还严重威胁电网和电力用户的稳定运行。电力谐波对电力设备比如电动机、输电线路、变压器、电容器、电力测量仪器、继电保护装置以及通讯设备的影响都是非常大的。
对于电动机来说,当电力谐波电压过大,流入定子绕组中的谐波电流就会过大,进而引起电动机的附加损耗,而当谐波含量达到10%—20%,就会加速电动机绝缘老化,此外,谐波还会引起过电压、机械震动、噪声等,使电动机在短时间内出现损害,缩短设备使用寿命。对输电线路来说,若为超高压长距离输电线路,谐波电流会使输电线路单相重合闸的电弧电流熄灭延续,使得在较短时间内无法实现单相重合闸,导致电力系统失稳;大锅抗干扰
当高频电流流过导体时,由于谐波电流频率是基波频率的整倍数,导体对谐波电流的有效电阻会增加,致使导体发热,最终使输电线路附加损耗增加,而当电网中谐波频率位于谐振区内,电线介质损耗增加,甚至还会出现局部放电,电缆电压等级越高,火灾发生率就越大。谐波电压使变压器涡流和磁滞损耗增加,加速设备绝缘老化,谐波电流会增加变压器铜耗,对于换流变压器来说,受到电力谐波的危害更为严重。电容器组主要用于补偿无功功率因数,其受到电力谐波的影响最大,同时并联电容器还是谐波源,当谐波电压直接层叠在电容器的基波电压上,电容器电压峰值就会大大增加,造成谐波电流相应增加,电容器温度迅速提升,容易导致设备过热使电力系统和用户的电容器出现部分甚至全部烧坏。