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技術文章(zhāng)
諧波對(duì)電力系統設備的(de)影(yǐng)響
發布時(shí)間:2013-10-17 09:19 來(lái)源:華電國威

諧波對(duì)電力變壓器的(de)哪些影(yǐng)響?

1、 諧波電流使變壓器的(de)銅耗增加,引起局部過熱(rè)、振動、噪聲增大(dà)、繞組附加發熱(rè)等。

2、 諧波電壓引起的(de)附加損耗使變壓器的(de)磁滞及渦流損耗增加,當系統運行電壓偏高(gāo)或三相不對(duì)稱時(shí),勵磁電流中的(de)諧波分(fēn)量增加,絕緣材料承受的(de)電氣應力增大(dà),影(yǐng)響絕緣的(de)局部放電的(de)介質增大(dà)。對(duì)三角形連接的(de)繞組,零序性諧波在繞組内形成環流,使繞組溫度升高(gāo)。

3、 變壓器勵磁電流中含諧波電流,引起合閘湧流中諧波電流過大(dà),這(zhè)種諧波電流在發生諧振時(shí)的(de)條件下(xià)對(duì)變壓器的(de)安全運行将造成威脅。

諧波對(duì)電力避雷器有哪些影(yǐng)響?

變電站大(dà)容量,高(gāo)電壓的(de)變壓器由于合閘湧流的(de)過程時(shí)間比較長(cháng),能夠延續數秒或更長(cháng)的(de)時(shí)間,有時(shí)還(hái)會引起諧振過電壓,并使相關避雷器的(de)放電時(shí)間過長(cháng)而受到損壞。這(zhè)一問題對(duì)選擇保護高(gāo)壓濾波器中電感或電容用(yòng)的(de)避雷器參數帶來(lái)較大(dà)的(de)困難。

諧波對(duì)輸電線路有哪些影(yǐng)響?

1、 諧波污染增加了(le)輸電線路的(de)損耗。輸電線路中的(de)諧波電流加上集膚效應的(de)影(yǐng)響将産生附加損耗,使得(de)輸電線路損耗增加。特别是在電力系統三相不對(duì)稱運行時(shí),對(duì)中性點直接接地的(de)供電系統線損的(de)增加龍爲顯著。

2、 諧波污染增大(dà)了(le)中性線電流,引起中性點漂移。在低壓配電網絡中,零序電流的(de)零序的(de)諧波電流(3次、6次、9次……)不僅會引起中性線電流大(dà)大(dà)增加,造成過負荷發熱(rè),使損耗增加,而且産生壓降,引起零電位漂移降低了(le)供電的(de)電能質量。

諧波對(duì)電力電容器有哪些影(yǐng)響

當配電系統非線性用(yòng)電負荷比重較大(dà),并聯電容器組投入時(shí),一方面由于電容器組的(de)諧波阻抗小,注入電容器組的(de)諧波電流大(dà),使電容器負荷而嚴重影(yǐng)響其使用(yòng)壽命,另一方面當電容器組的(de)諧波容抗與系統等效諧波感抗相等而發生諧振時(shí),引起電容器諧波電流嚴重放大(dà)使電容器過熱(rè)而損壞。因此,電壓諧 波和(hé)電流諧波超标都會使電容器的(de)工作電流增大(dà)日出現異常,例如:對(duì)于常用(yòng)自愈試并聯電容器,其允許過電流倍數是1.3倍頻(pín)定電流,當電容器的(de)電流超過這(zhè)一限值時(shí),将會造成損壞事故。同時(shí),諧波使工頻(pín)正弦波形發生畸變,産生鋸齒狀尖頂波,易在絕緣介質中引發局部放電,長(cháng)時(shí)間的(de)局部放電也(yě)會加速絕緣介質的(de)老化(huà),自愈性能下(xià)降,而容易導緻電容器損壞。

諧波對(duì)電力電纜有哪些影(yǐng)響?

諧波污染将會使電纜的(de)介質損耗,輸電損耗增大(dà),洩漏電流上升,溫升增大(dà)及幹式電纜的(de)局部放電增加,引起單相接地故障的(de)可(kě)能性增加。

由于電力電纜的(de)分(fēn)布電容對(duì)諧波電流有放大(dà)作用(yòng),在系統負荷低谷時(shí),系統電壓上升,諧波電壓也(yě)相應升高(gāo)。電纜的(de)額定電壓等級越高(gāo),諧波引起電纜介質不穩定的(de)危險性越大(dà),更容易發生故障。

諧波對(duì)電力系統其他(tā)運行設備有哪些影(yǐng)響?

1、 對(duì)同步發電機的(de)影(yǐng)響:用(yòng)戶的(de)負序電流和(hé)諧波電流注入系統内的(de)同步發動機,将産生附加損耗,引起發電機局部發熱(rè),降低絕緣強度。同時(shí),由于輸出的(de)電壓波形中産生附加諧波分(fēn)量,使負載的(de)同步發電機轉子發生扭振,降低其工作壽命。

2、 對(duì)斷路器的(de)影(yǐng)響:諧波會使些斷路器的(de)磁吸線圈不能工作,斷路器的(de)遮斷能力降低,不能遮斷波形畸變超過一定限值的(de)故障電流,對(duì)中壓斷路器截斷電感電流時(shí)可(kě)能發生諧頻(pín)湧波電壓的(de)重燃現象,導緻斷路器觸頭燒損。

3、 對(duì)消弧線圈的(de)影(yǐng)響:當電網諧波成分(fēn)較大(dà)時(shí),發生單相接地故障,消弧線圈電感電流将可(kě)能不起作用(yòng),在接地點得(de)不到的(de)補償,從而引發系統故障擴大(dà)。

4、 對(duì)載波通(tōng)信的(de)影(yǐng)響:高(gāo)諧波含量對(duì)電力載波通(tōng)信的(de)幹擾主要表現在語音(yīn)通(tōng)信過程中産生噪聲,數據傳輸失真,降低EMS、DAS實時(shí)數據的(de)真實可(kě)靠性,造成集中抄表系統中數據出錯等故障。

諧波對(duì)繼電保護及自動裝置有哪些影(yǐng)響?

1、對(duì)繼電保護及自動裝置運行環境的(de)影(yǐng)響

(1) 在諧波嚴重超标的(de)電弧爐負荷,電氣化(huà)鐵路等諧波含量大(dà)的(de)局部電網中會受到影(yǐng)響。

(2) 頻(pín)繁出現變壓器嚴重湧流且湧流衰減緩慢(màn)的(de)變電站會受到湧流産生諧波的(de)幹擾。

(3) 在系統因短路容量太小而可(kě)能出現較大(dà)諧波電壓影(yǐng)響的(de)場(chǎng)所會受到影(yǐng)響。

(4) 在易發生諧波諧振的(de)配電系統、輸電系統、變電站網架附近會受到影(yǐng)響。

(5) 在諧波受到電容器組或其他(tā)原因而被放大(dà)嚴重的(de)網絡附近會受到影(yǐng)響。

2、繼電保護及自動裝置利用(yòng)的(de)啓動量小

利用(yòng)負序電流或電壓,零序電流或電壓,差動電流或電壓啓動會受到諧波的(de)影(yǐng)響。其中利用(yòng)負序量啓動的(de)對(duì)諧波的(de)敏感性最大(dà)。

3、繼電器或啓動元件本身對(duì)諧波敏感

(1) 晶體管或集成電路保護裝置的(de)動作量非常小和(hé)動作時(shí)間非常少,因此它的(de)啓動數據容易受到諧波影(yǐng)響而出現較大(dà)的(de)誤差。

(2) 利用(yòng)信号過零取樣的(de)控制系統及利用(yòng)數據過零點的(de)數字式繼電器或微機保護,都會受到諧波的(de)影(yǐng)響和(hé)幹擾。

諧波對(duì)繼電保護整定有哪些影(yǐng)響?

繼電保護正常運行中,當電源諧波分(fēn)量較高(gāo)時(shí),可(kě)能會引起過電壓保護,過電流保護的(de)誤動作。當三相嚴重不對(duì)稱時(shí),在正序性諧波含量較高(gāo)的(de)情況下(xià),可(kě)能對(duì)負序濾波器爲啓動元件的(de)保護裝置産生幹擾,而引起誤動。如某地電氣化(huà)鐵路通(tōng)車後,曾發生過由于牽引變電所注入系統大(dà)量的(de)諧波的(de)負序電流,引起供電系統電能質量指标嚴重惡化(huà),多(duō)次造成發電機的(de)負序電流保護誤動,主變壓器的(de)過電流保護裝置誤動,線路的(de)距離保護振蕩閉鎖裝置誤動,高(gāo)頻(pín)保護收發訊機誤動,母線差動保護誤動的(de)故障濾波器誤動的(de)事。

近年來(lái),微機保護裝置的(de)大(dà)規模使用(yòng),使信号中的(de)諧波幹擾既可(kě)能引起測量誤差,又可(kě)能對(duì)裝置關鍵處理(lǐ)模塊的(de)正常工作産生幹擾,從而引起保護裝置誤動或拒動。如上海寶鋼就發生過因電弧爐産生諧波的(de)影(yǐng)響,造成諧波電流對(duì)數字型差動保護産生幹擾,使差動保護動作跳閘的(de)事故。

諧波電流對(duì)數字型差動保護有哪些影(yǐng)響?

數字型差動保護裝置整定簡單,動作時(shí)間快(kuài),功能強,因此目前得(de)到了(le)普遍的(de)推廣,應用(yòng),但在電能質量較差的(de)條件下(xià)會發生,由于電流波形畸變而出現誤動作的(de)可(kě)能。

諧波對(duì)電能計量有哪些影(yǐng)響?

通(tōng)過對(duì)感應型電能表的(de)電子型電能計量準确的(de)頻(pín)率響應進行測試和(hé)分(fēn)析,諧波對(duì)電能計量的(de)準确度存在著(zhe)一定的(de)影(yǐng)響。

負荷側的(de)諧波污染對(duì)電網有哪些影(yǐng)響?

近年來(lái)用(yòng)戶端大(dà)量非線性負荷的(de)應用(yòng)正成爲電能質量污染甚至惡化(huà)的(de)重要因數。從低壓小容量家用(yòng)電器的(de)集群應用(yòng),到高(gāo)壓大(dà)容量的(de)工業交直流變換裝置中存在的(de)各種靜止變流器等,都是電能質量的(de)污染源。各種靜止變流器是以開關方式工作的(de),會引起電網電流、電壓波形的(de)畸變。大(dà)型電弧設備,如電弧爐、弧焊設備等也(yě)成爲重要的(de)沖擊源和(hé)諧波源。

諧波對(duì)電力用(yòng)戶有哪些影(yǐng)響?

用(yòng)電設備對(duì)系統的(de)電源的(de)污染會影(yǐng)響用(yòng)電設備自身的(de)可(kě)靠性。使用(yòng)電能質量污染的(de)電源、用(yòng)電設備又可(kě)能成爲新的(de)污染源,而危害電力系統和(hé)其他(tā)用(yòng)戶設備。可(kě)能産生的(de)影(yǐng)響包括:對(duì)用(yòng)戶電動機産後影(yǐng)響,對(duì)用(yòng)戶補償電容産生影(yǐng)響,對(duì)用(yòng)戶自動控制裝置産生影(yǐng)響,對(duì)居民生活産生影(yǐng)響,對(duì)用(yòng)電安全造成威脅。另外,還(hái)包括對(duì)電信通(tōng)訊造成影(yǐng)響,對(duì)廣播、電視機精密制造工業造成幹擾影(yǐng)響,這(zhè)類幹擾的(de)影(yǐng)響有些表現在差模幹擾的(de)共模幹擾,差模幹擾是工頻(pín)及長(cháng)線傳輸分(fēn)布電容的(de)相互幹擾,共模幹擾是引起回路對(duì)電位發生變化(huà)的(de)幹擾,是造成微機控制單元工作不正常的(de)主要大(dà)原因。

諧波對(duì)用(yòng)戶電動機運行有哪些影(yǐng)響?

諧波電流通(tōng)過交流電動機,使諧波附加損耗增加,引起電動機過熱(rè),機械振動和(hé)噪聲增大(dà)。當三相電壓不對(duì)稱時(shí),定子繞組上産生負序電流,并勵磁産生負序旋轉磁場(chǎng),該制動磁場(chǎng)降低了(le)電機的(de)最大(dà)轉矩的(de)過載能力,增加銅損,并且負序過電流可(kě)以将電機定子繞組燒毀。負序性的(de)諧波分(fēn)量(5次、7次、11次……)對(duì)電機的(de)影(yǐng)響與負序過電壓的(de)效果一樣。當産生電壓波動的(de)主要低頻(pín)分(fēn)量與電機機械振動的(de)固有頻(pín)率一緻時(shí),誘發諧振,會使電動機造成損壞。

諧波對(duì)用(yòng)戶補償電容器有哪些影(yǐng)響?

電網無功配置容量電容器所占比例最大(dà),其中用(yòng)戶電容器約占全部電容器的(de)2/3。這(zhè)部分(fēn)電容器的(de)設計大(dà)多(duō)隻考慮無功補償量,不考慮裝設點電能質量的(de)實際污染情況,因此,運行點電能質量指标低時(shí),常造成一些事故,如補償裝置投不上,電容器使用(yòng)壽命降低,電容器保護熔絲熔斷,甚至發生串聯諧振引起電容器的(de)諧波過電壓與過電流,導緻電容器暴炸等。另外用(yòng)戶電容器的(de)管理(lǐ)目前仍按平均功率因數進行考核,電容器很少按電網實際情況投切,甚至隻投不切,無形中使用(yòng)電網電壓失去了(le)應有的(de)調節程度,使電壓偏差等電能質量指标難以控制。

諧波對(duì)用(yòng)戶自動控制裝置有哪些影(yǐng)響?

随著(zhe)數字控制技術的(de)大(dà)規模使用(yòng),很多(duō)精密負載對(duì)電能質量指标提出了(le)更高(gāo)的(de)要求。電能質量污染對(duì)這(zhè)類設備的(de)危害主要三個(gè)方面,即在設備的(de)檢測模塊中引起入畸變量,幹擾正常的(de)分(fēn)析計算(suàn),導緻錯誤的(de)輸出結果。另外還(hái)會對(duì)設備的(de)硬件、如精密電機、開關電源等造成不可(kě)逆轉的(de)損壞。幹擾負載的(de)保護回路造成誤動作等。


諧波對(duì)電力用(yòng)戶有哪些影(yǐng)響?

用(yòng)電設備對(duì)系統的(de)電源的(de)污染會影(yǐng)響用(yòng)電設備自身的(de)可(kě)靠性。使用(yòng)電能質量污染的(de)電源、用(yòng)電設備又可(kě)能成爲新的(de)污染源,而危害電力系統和(hé)其他(tā)用(yòng)戶設備。可(kě)能産生的(de)影(yǐng)響包括:對(duì)用(yòng)戶電動機産後影(yǐng)響,對(duì)用(yòng)戶補償電容産生影(yǐng)響,對(duì)用(yòng)戶自動控制裝置産生影(yǐng)響,對(duì)居民生活産生影(yǐng)響,對(duì)用(yòng)電安全造成威脅。另外,還(hái)包括對(duì)電信通(tōng)訊造成影(yǐng)響,對(duì)廣播、電視機精密制造工業造成幹擾影(yǐng)響,這(zhè)類幹擾的(de)影(yǐng)響有些表現在差模幹擾的(de)共模幹擾,差模幹擾是工頻(pín)及長(cháng)線傳輸分(fēn)布電容的(de)相互幹擾,共模幹擾是引起回路對(duì)電位發生變化(huà)的(de)幹擾,是造成微機控制單元工作不正常的(de)主要大(dà)原因。

諧波對(duì)用(yòng)戶電動機運行有哪些影(yǐng)響?

諧波電流通(tōng)過交流電動機,使諧波附加損耗增加,引起電動機過熱(rè),機械振動和(hé)噪聲增大(dà)。當三相電壓不對(duì)稱時(shí),定子繞組上産生負序電流,并勵磁産生負序旋轉磁場(chǎng),該制動磁場(chǎng)降低了(le)電機的(de)最大(dà)轉矩的(de)過載能力,增加銅損,并且負序過電流可(kě)以将電機定子繞組燒毀。負序性的(de)諧波分(fēn)量(5次、7次、11次……)對(duì)電機的(de)影(yǐng)響與負序過電壓的(de)效果一樣。當産生電壓波動的(de)主要低頻(pín)分(fēn)量與電機機械振動的(de)固有頻(pín)率一緻時(shí),誘發諧振,會使電動機造成損壞。

諧波對(duì)用(yòng)戶補償電容器有哪些影(yǐng)響?

電網無功配置容量電容器所占比例最大(dà),其中用(yòng)戶電容器約占全部電容器的(de)2/3。這(zhè)部分(fēn)電容器的(de)設計大(dà)多(duō)隻考慮無功補償量,不考慮裝設點電能質量的(de)實際污染情況,因此,運行點電能質量指标低時(shí),常造成一些事故,如補償裝置投不上,電容器使用(yòng)壽命降低,電容器保護熔絲熔斷,甚至發生串聯諧振引起電容器的(de)諧波過電壓與過電流,導緻電容器暴炸等。另外用(yòng)戶電容器的(de)管理(lǐ)目前仍按平均功率因數進行考核,電容器很少按電網實際情況投切,甚至隻投不切,無形中使用(yòng)電網電壓失去了(le)應有的(de)調節程度,使電壓偏差等電能質量指标難以控制。

諧波對(duì)用(yòng)戶自動控制裝置有哪些影(yǐng)響?

随著(zhe)數字控制技術的(de)大(dà)規模使用(yòng),很多(duō)精密負載對(duì)電能質量指标提出了(le)更高(gāo)的(de)要求。電能質量污染對(duì)這(zhè)類設備的(de)危害主要三個(gè)方面,即在設備的(de)檢測模塊中引起入畸變量,幹擾正常的(de)分(fēn)析計算(suàn),導緻錯誤的(de)輸出結果。另外還(hái)會對(duì)設備的(de)硬件、如精密電機、開關電源等造成不可(kě)逆轉的(de)損壞。幹擾負載的(de)保護回路造成誤動作等。

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