諧波對(duì)電力系統(tǒng)設(shè)備的影響

諧波對(duì)電力變壓器的哪些影響?

1、 諧波電流使變壓器的銅耗增加，引起局部過(guò)熱、振動(dòng)、噪聲增大、繞組附加發(fā)熱等。

2、 諧波電壓引起的附加損耗使變壓器的磁滯及渦流損耗增加，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行電壓偏高或三相不對(duì)稱時(shí)，勵(lì)磁電流中的諧波分量增加，絕緣材料承受的電氣應(yīng)力增大，影響絕緣的局部放電的介質(zhì)增大。對(duì)三角形連接的繞組，零序性諧波在繞組內(nèi)形成環(huán)流，使繞組溫度升高。

3、 變壓器勵(lì)磁電流中含諧波電流，引起合閘涌流中諧波電流過(guò)大，這種諧波電流在發(fā)生諧振時(shí)的條件下對(duì)變壓器的安全運(yùn)行將造成威脅。

諧波對(duì)電力避雷器有哪些影響?

變電站大容量，高電壓的變壓器由于合閘涌流的過(guò)程時(shí)間比較長(zhǎng)，能夠延續(xù)數(shù)秒或更長(zhǎng)的時(shí)間，有時(shí)還會(huì)引起諧振過(guò)電壓，并使相關(guān)避雷器的放電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而受到損壞。這一問(wèn)題對(duì)選擇保護(hù)高壓濾波器中電感或電容用的避雷器參數(shù)帶來(lái)較大的困難。

諧波對(duì)輸電線路有哪些影響?

1、 諧波污染增加了輸電線路的損耗。輸電線路中的諧波電流加上集膚效應(yīng)的影響將產(chǎn)生附加損耗，使得輸電線路損耗增加。特別是在電力系統(tǒng)三相不對(duì)稱運(yùn)行時(shí)，對(duì)中性點(diǎn)直接接地的供電系統(tǒng)線損的增加龍為顯著。

2、 諧波污染增大了中性線電流，引起中性點(diǎn)漂移。在低壓配電網(wǎng)絡(luò)中，零序電流的零序的諧波電流(3次、6次、9次……)不僅會(huì)引起中性線電流大大增加，造成過(guò)負(fù)荷發(fā)熱，使損耗增加，而且產(chǎn)生壓降，引起零電位漂移降低了供電的電能質(zhì)量。

諧波對(duì)電力電容器有哪些影響

當(dāng)配電系統(tǒng)非線性用電負(fù)荷比重較大，并聯(lián)電容器組投入時(shí)，一方面由于電容器組的諧波阻抗小，注入電容器組的諧波電流大，使電容器負(fù)荷而嚴(yán)重影響其使用壽命，另一方面當(dāng)電容器組的諧波容抗與系統(tǒng)等效諧波感抗相等而發(fā)生諧振時(shí)，引起電容器諧波電流嚴(yán)重放大使電容器過(guò)熱而損壞。因此，電壓諧 波和電流諧波超標(biāo)都會(huì)使電容器的工作電流增大日出現(xiàn)異常，例如：對(duì)于常用自愈試并聯(lián)電容器，其允許過(guò)電流倍數(shù)是1.3倍頻定電流，當(dāng)電容器的電流超過(guò)這一限值時(shí)，將會(huì)造成損壞事故。同時(shí)，諧波使工頻正弦波形發(fā)生畸變，產(chǎn)生鋸齒狀尖頂波，易在絕緣介質(zhì)中引發(fā)局部放電，長(zhǎng)時(shí)間的局部放電也會(huì)加速絕緣介質(zhì)的老化，自愈性能下降，而容易導(dǎo)致電容器損壞。

諧波對(duì)電力電纜有哪些影響?

諧波污染將會(huì)使電纜的介質(zhì)損耗，輸電損耗增大，泄漏電流上升，溫升增大及干式電纜的局部放電增加，引起單相接地故障的可能性增加。

由于電力電纜的分布電容對(duì)諧波電流有放大作用，在系統(tǒng)負(fù)荷低谷時(shí)，系統(tǒng)電壓上升，諧波電壓也相應(yīng)升高。電纜的額定電壓等級(jí)越高，諧波引起電纜介質(zhì)不穩(wěn)定的危險(xiǎn)性越大，更容易發(fā)生故障。

諧波對(duì)電力系統(tǒng)其他運(yùn)行設(shè)備有哪些影響?

1、 對(duì)同步發(fā)電機(jī)的影響：用戶的負(fù)序電流和諧波電流注入系統(tǒng)內(nèi)的同步發(fā)動(dòng)機(jī)，將產(chǎn)生附加損耗，引起發(fā)電機(jī)局部發(fā)熱，降低絕緣強(qiáng)度。同時(shí)，由于輸出的電壓波形中產(chǎn)生附加諧波分量，使負(fù)載的同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子發(fā)生扭振，降低其工作壽命。

2、 對(duì)斷路器的影響：諧波會(huì)使些斷路器的磁吸線圈不能工作，斷路器的遮斷能力降低，不能遮斷波形畸變超過(guò)一定限值的故障電流，對(duì)中壓斷路器截?cái)嚯姼须娏鲿r(shí)可能發(fā)生諧頻涌波電壓的重燃現(xiàn)象，導(dǎo)致斷路器觸頭燒損。

3、 對(duì)消弧線圈的影響：當(dāng)電網(wǎng)諧波成分較大時(shí)，發(fā)生單相接地故障，消弧線圈電感電流將可能不起作用，在接地點(diǎn)得不到的補(bǔ)償，從而引發(fā)系統(tǒng)故障擴(kuò)大。

4、 對(duì)載波通信的影響：高諧波含量對(duì)電力載波通信的干擾主要表現(xiàn)在語(yǔ)音通信過(guò)程中產(chǎn)生噪聲，數(shù)據(jù)傳輸失真，降低EMS、DAS實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的真實(shí)可靠性，造成集中抄表系統(tǒng)中數(shù)據(jù)出錯(cuò)等故障。

諧波對(duì)繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置有哪些影響?

1、對(duì)繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置運(yùn)行環(huán)境的影響

(1) 在諧波嚴(yán)重超標(biāo)的電弧爐負(fù)荷，電氣化鐵路等諧波含量大的局部電網(wǎng)中會(huì)受到影響。

(2) 頻繁出現(xiàn)變壓器嚴(yán)重涌流且涌流衰減緩慢的變電站會(huì)受到涌流產(chǎn)生諧波的干擾。

(3) 在系統(tǒng)因短路容量太小而可能出現(xiàn)較大諧波電壓影響的場(chǎng)所會(huì)受到影響。

(4) 在易發(fā)生諧波諧振的配電系統(tǒng)、輸電系統(tǒng)、變電站網(wǎng)架附近會(huì)受到影響。

(5) 在諧波受到電容器組或其他原因而被放大嚴(yán)重的網(wǎng)絡(luò)附近會(huì)受到影響。

2、繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置利用的啟動(dòng)量小

利用負(fù)序電流或電壓，零序電流或電壓，差動(dòng)電流或電壓?jiǎn)?dòng)會(huì)受到諧波的影響。其中利用負(fù)序量啟動(dòng)的對(duì)諧波的敏感性大。

3、繼電器或啟動(dòng)元件本身對(duì)諧波敏感

(1) 晶體管或集成電路保護(hù)裝置的動(dòng)作量非常小和動(dòng)作時(shí)間非常少，因此它的啟動(dòng)數(shù)據(jù)容易受到諧波影響而出現(xiàn)較大的誤差。

(2) 利用信號(hào)過(guò)零取樣的控制系統(tǒng)及利用數(shù)據(jù)過(guò)零點(diǎn)的數(shù)字式繼電器或微機(jī)保護(hù)，都會(huì)受到諧波的影響和干擾。

諧波對(duì)繼電保護(hù)整定有哪些影響?

繼電保護(hù)正常運(yùn)行中，當(dāng)電源諧波分量較高時(shí)，可能會(huì)引起過(guò)電壓保護(hù)，過(guò)電流保護(hù)的誤動(dòng)作。當(dāng)三相嚴(yán)重不對(duì)稱時(shí)，在正序性諧波含量較高的情況下，可能對(duì)負(fù)序?yàn)V波器為啟動(dòng)元件的保護(hù)裝置產(chǎn)生干擾，而引起誤動(dòng)。如某地電氣化鐵路通車(chē)后，曾發(fā)生過(guò)由于牽引變電所注入系統(tǒng)大量的諧波的負(fù)序電流，引起供電系統(tǒng)電能質(zhì)量指標(biāo)嚴(yán)重惡化，多次造成發(fā)電機(jī)的負(fù)序電流保護(hù)誤動(dòng)，主變壓器的過(guò)電流保護(hù)裝置誤動(dòng)，線路的距離保護(hù)振蕩閉鎖裝置誤動(dòng)，高頻保護(hù)收發(fā)訊機(jī)誤動(dòng)，母線差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的故障濾波器誤動(dòng)的事。

近年來(lái)，微機(jī)保護(hù)裝置的大規(guī)模使用，使信號(hào)中的諧波干擾既可能引起測(cè)量誤差，又可能對(duì)裝置關(guān)鍵處理模塊的正常工作產(chǎn)生干擾，從而引起保護(hù)裝置誤動(dòng)或拒動(dòng)。如上海寶鋼就發(fā)生過(guò)因電弧爐產(chǎn)生諧波的影響，造成諧波電流對(duì)數(shù)字型差動(dòng)保護(hù)產(chǎn)生干擾，使差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作跳閘的事故。

諧波電流對(duì)數(shù)字型差動(dòng)保護(hù)有哪些影響?

數(shù)字型差動(dòng)保護(hù)裝置整定簡(jiǎn)單，動(dòng)作時(shí)間快，功能強(qiáng)，因此目前得到了普遍的推廣，應(yīng)用，但在電能質(zhì)量較差的條件下會(huì)發(fā)生，由于電流波形畸變而出現(xiàn)誤動(dòng)作的可能。

諧波對(duì)電能計(jì)量有哪些影響?

通過(guò)對(duì)感應(yīng)型電能表的電子型電能計(jì)量準(zhǔn)確的頻率響應(yīng)進(jìn)行測(cè)試和分析，諧波對(duì)電能計(jì)量的準(zhǔn)確度存在著一定的影響。

負(fù)荷側(cè)的諧波污染對(duì)電網(wǎng)有哪些影響?

近年來(lái)用戶端大量非線性負(fù)荷的應(yīng)用正成為電能質(zhì)量污染甚至惡化的重要因數(shù)。從低壓小容量家用電器的集群應(yīng)用，到高壓大容量的工業(yè)交直流變換裝置中存在的各種靜止變流器等，都是電能質(zhì)量的污染源。各種靜止變流器是以開(kāi)關(guān)方式工作的，會(huì)引起電網(wǎng)電流、電壓波形的畸變。大型電弧設(shè)備，如電弧爐、弧焊設(shè)備等也成為重要的沖擊源和諧波源。

諧波對(duì)電力用戶有哪些影響?

用電設(shè)備對(duì)系統(tǒng)的電源的污染會(huì)影響用電設(shè)備自身的可靠性。使用電能質(zhì)量污染的電源、用電設(shè)備又可能成為新的污染源，而危害電力系統(tǒng)和其他用戶設(shè)備。可能產(chǎn)生的影響包括：對(duì)用戶電動(dòng)機(jī)產(chǎn)后影響，對(duì)用戶補(bǔ)償電容產(chǎn)生影響，對(duì)用戶自動(dòng)控制裝置產(chǎn)生影響，對(duì)居民生活產(chǎn)生影響，對(duì)用電安全造成威脅。另外，還包括對(duì)電信通訊造成影響，對(duì)廣播、電視機(jī)精密制造工業(yè)造成干擾影響，這類干擾的影響有些表現(xiàn)在差模干擾的共模干擾，差模干擾是工頻及長(zhǎng)線傳輸分布電容的相互干擾，共模干擾是引起回路對(duì)電位發(fā)生變化的干擾，是造成微機(jī)控制單元工作不正常的主要大原因。

諧波對(duì)用戶電動(dòng)機(jī)運(yùn)行有哪些影響?

諧波電流通過(guò)交流電動(dòng)機(jī)，使諧波附加損耗增加，引起電動(dòng)機(jī)過(guò)熱，機(jī)械振動(dòng)和噪聲增大。當(dāng)三相電壓不對(duì)稱時(shí)，定子繞組上產(chǎn)生負(fù)序電流，并勵(lì)磁產(chǎn)生負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，該制動(dòng)磁場(chǎng)降低了電機(jī)的大轉(zhuǎn)矩的過(guò)載能力，增加銅損，并且負(fù)序過(guò)電流可以將電機(jī)定子繞組燒毀。負(fù)序性的諧波分量(5次、7次、11次……)對(duì)電機(jī)的影響與負(fù)序過(guò)電壓的效果一樣。當(dāng)產(chǎn)生電壓波動(dòng)的主要低頻分量與電機(jī)機(jī)械振動(dòng)的固有頻率一致時(shí)，誘發(fā)諧振，會(huì)使電動(dòng)機(jī)造成損壞。

諧波對(duì)用戶補(bǔ)償電容器有哪些影響?

電網(wǎng)無(wú)功配置容量電容器所占比例大，其中用戶電容器約占全部電容器的2/3。這部分電容器的設(shè)計(jì)大多只考慮無(wú)功補(bǔ)償量，不考慮裝設(shè)點(diǎn)電能質(zhì)量的實(shí)際污染情況，因此，運(yùn)行點(diǎn)電能質(zhì)量指標(biāo)低時(shí)，常造成一些事故，如補(bǔ)償裝置投不上，電容器使用壽命降低，電容器保護(hù)熔絲熔斷，甚至發(fā)生串聯(lián)諧振引起電容器的諧波過(guò)電壓與過(guò)電流，導(dǎo)致電容器暴炸等。另外用戶電容器的管理目前仍按平均功率因數(shù)進(jìn)行考核，電容器很少按電網(wǎng)實(shí)際情況投切，甚至只投不切，無(wú)形中使用電網(wǎng)電壓失去了應(yīng)有的調(diào)節(jié)程度，使電壓偏差等電能質(zhì)量指標(biāo)難以控制。

諧波對(duì)用戶自動(dòng)控制裝置有哪些影響?

隨著數(shù)字控制技術(shù)的大規(guī)模使用，很多精密負(fù)載對(duì)電能質(zhì)量指標(biāo)提出了更高的要求。電能質(zhì)量污染對(duì)這類設(shè)備的危害主要三個(gè)方面，即在設(shè)備的檢測(cè)模塊中引起入畸變量，干擾正常的分析計(jì)算，導(dǎo)致錯(cuò)誤的輸出結(jié)果。另外還會(huì)對(duì)設(shè)備的硬件、如精密電機(jī)、開(kāi)關(guān)電源等造成不可逆轉(zhuǎn)的損壞。干擾負(fù)載的保護(hù)回路造成誤動(dòng)作等。

諧波對(duì)電力用戶有哪些影響?

用電設(shè)備對(duì)系統(tǒng)的電源的污染會(huì)影響用電設(shè)備自身的可靠性。使用電能質(zhì)量污染的電源、用電設(shè)備又可能成為新的污染源，而危害電力系統(tǒng)和其他用戶設(shè)備。可能產(chǎn)生的影響包括：對(duì)用戶電動(dòng)機(jī)產(chǎn)后影響，對(duì)用戶補(bǔ)償電容產(chǎn)生影響，對(duì)用戶自動(dòng)控制裝置產(chǎn)生影響，對(duì)居民生活產(chǎn)生影響，對(duì)用電安全造成威脅。另外，還包括對(duì)電信通訊造成影響，對(duì)廣播、電視機(jī)精密制造工業(yè)造成干擾影響，這類干擾的影響有些表現(xiàn)在差模干擾的共模干擾，差模干擾是工頻及長(zhǎng)線傳輸分布電容的相互干擾，共模干擾是引起回路對(duì)電位發(fā)生變化的干擾，是造成微機(jī)控制單元工作不正常的主要大原因。

諧波對(duì)用戶電動(dòng)機(jī)運(yùn)行有哪些影響?

諧波電流通過(guò)交流電動(dòng)機(jī)，使諧波附加損耗增加，引起電動(dòng)機(jī)過(guò)熱，機(jī)械振動(dòng)和噪聲增大。當(dāng)三相電壓不對(duì)稱時(shí)，定子繞組上產(chǎn)生負(fù)序電流，并勵(lì)磁產(chǎn)生負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，該制動(dòng)磁場(chǎng)降低了電機(jī)的大轉(zhuǎn)矩的過(guò)載能力，增加銅損，并且負(fù)序過(guò)電流可以將電機(jī)定子繞組燒毀。負(fù)序性的諧波分量(5次、7次、11次……)對(duì)電機(jī)的影響與負(fù)序過(guò)電壓的效果一樣。當(dāng)產(chǎn)生電壓波動(dòng)的主要低頻分量與電機(jī)機(jī)械振動(dòng)的固有頻率一致時(shí)，誘發(fā)諧振，會(huì)使電動(dòng)機(jī)造成損壞。

諧波對(duì)用戶補(bǔ)償電容器有哪些影響?

電網(wǎng)無(wú)功配置容量電容器所占比例大，其中用戶電容器約占全部電容器的2/3。這部分電容器的設(shè)計(jì)大多只考慮無(wú)功補(bǔ)償量，不考慮裝設(shè)點(diǎn)電能質(zhì)量的實(shí)際污染情況，因此，運(yùn)行點(diǎn)電能質(zhì)量指標(biāo)低時(shí)，常造成一些事故，如補(bǔ)償裝置投不上，電容器使用壽命降低，電容器保護(hù)熔絲熔斷，甚至發(fā)生串聯(lián)諧振引起電容器的諧波過(guò)電壓與過(guò)電流，導(dǎo)致電容器暴炸等。另外用戶電容器的管理目前仍按平均功率因數(shù)進(jìn)行考核，電容器很少按電網(wǎng)實(shí)際情況投切，甚至只投不切，無(wú)形中使用電網(wǎng)電壓失去了應(yīng)有的調(diào)節(jié)程度，使電壓偏差等電能質(zhì)量指標(biāo)難以控制。

諧波對(duì)用戶自動(dòng)控制裝置有哪些影響?

隨著數(shù)字控制技術(shù)的大規(guī)模使用，很多精密負(fù)載對(duì)電能質(zhì)量指標(biāo)提出了更高的要求。電能質(zhì)量污染對(duì)這類設(shè)備的危害主要三個(gè)方面，即在設(shè)備的檢測(cè)模塊中引起入畸變量，干擾正常的分析計(jì)算，導(dǎo)致錯(cuò)誤的輸出結(jié)果。另外還會(huì)對(duì)設(shè)備的硬件、如精密電機(jī)、開(kāi)關(guān)電源等造成不可逆轉(zhuǎn)的損壞。干擾負(fù)載的保護(hù)回路造成誤動(dòng)作等。