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谐波对用电设施的九大影响

    节约能源是当今社会最大的话题,谐波治理的作用体现在哪里?澳门新葡萄娱乐官网下载来分析一下谐波对用电设施的危害大家就能更清楚的了解。
1.对电容器补偿装备的危害:
    为提高系统功率因数,通常需装设并联电容器组。在工频频率下,这些电容器的容抗比系统感抗大的多,不会产生谐振。但对高次谐波,系统感抗大大增加,,而容抗减小,就有可能产生并联或串联谐振。这种谐振会使谐波电流放大几倍至几十倍,对系统特别是对电容器的寿命有很大影响。
2.对电表的危害:
    采用均方根值和平均值测量原理的电流表、电压表及电量变送器均会受到谐波影响,产生精度偏差,其中奇次谐波引起的偏差远大于偶次谐波,电压表误差大于电流表误差。采用有效值原理的测量仪表可以获得较宽的频率特性。同样,谐波对相位测量、功率因数测量仪表影响较大。
    电工测量仪表通常是按工频正弦设计。其中常见的感应式电能表频率响应很差,记录三次谐波功率时约差20%记录五次谐波功率时相差可哒40%左右。有些用户配电系统中含有大量谐波源,可向电网反送谐波有功功率,可能造成实付电费高于它所消耗的基波有功功率的应付电费。而无谐波源的用户在接受含谐波电压的电源供电时,会由于负载产生的额外的谐波损耗而多付电费。
3.对弱电系统的危害:
1)各种装有微电子控制的装置的办公电器均会受到谐波影响,严重时可造成电子芯片烧毁。电视机、显示器易受高频谐波干扰,出现闪烁和异常色带。另外,间谐波电压能引起图象翻滚,对阴极射线管的图象产生周期性的放大和缩小。
2)各类以电源电压过零点为基准的计时器,在谐波电压含有量较高时,电压过零点增多,计时会出现正误差。
3)当建筑的通讯系统等弱电系统线路采用金属管、金属线槽敷设或采用屏蔽线缆时,谐波通过电磁感应耦合、静电感应偶合方式的干扰基本可以排除.但弱电设备的电源部分如交换机电源、楼控系统DDC现场电源等会受到零线上的谐波干扰,严重时可烧毁电源模块.部分超声波传感器等可能受到影响无法正常工作。
4)计算厂家一般规定其产品允许接受馈电电压的THDu为3~5%,电压峰值和有效值之比必须在1.41±0.1范围内。严重的谐波电压畸变可导致计算机及其UPS工作失常。谐波会使计算机的图形畸变,画面亮度发生波动变化,并使机内的元件出现过热,使计算机及数据处理系统出现错误。
4.对气体放电灯具的危害:
气体放电灯具自带的补偿电容,在谐波电流含有率高时,会发热并减少寿命。
5.对用电设备的危害
    谐波同样会干扰变频装置、软启动器等设备的控制系统,严重时可使可控硅装置不能正常运行。热磁型空气断路器脱扣值基本不受谐波电流的影响。但当系统中含有大量谐波电流时,电流过零点处的di/dt比基波电流时增大很多,可能使端路器分断能力下降。同样情况下,使接触器触头烧蚀现象加重。采用电子式脱扣器的空气断路器,其测量用电子线路存在受谐波干扰的可能。由此可见,谐波治理对一般工业用户会带来很大的不必要的电能损耗。
6.对配电系统的危害:
    对配电的影响主要表现在线路损耗增加,增加功率损耗。同时谐波电压产生的尖峰加速线缆绝缘的老化,引起浸渍绝缘的局部放电,温升增大,缩短线缆使用寿命。民用建筑常见的三次谐波在N线上的积累,极易造成N线的过载。由于大部分情况下,配电系统在N线上不设置保护装备,N线的超负荷运行,埋下了火灾隐患。
7.对变压器的危害;
    谐波电流使变压器的铜耗增加,特别是3次及其倍数次谐波对三角形连接的变压器,会在其绕组中形成环流,使绕组过热;对全星形连接的变压器,当绕组中性点接地,而该侧电网中分布电容较大或者装有中性点接地的并联容器时,可能形成3次谐波谐振。其次是产生机械震动、噪声和谐波过电压。
8.对继电保护装置的危害:
    继电保护装置采用电磁型和感应型继电器时,基本不受谐波影响。整流型和晶体管型继电器对谐波较为敏感,有可能引起误动作。目前在中压系统大量应用的组合式过流继电器多为晶体管型,其中有些产品设置涌流等功能,能够通过对变压器的投切造成的励磁电流中特定次数谐波进行检测,避免涌流造成的误动作,差动几电器、零序及负序继电器由于整定值小,易受谐波电流影响。
9.对电动机危害:
    谐波电流产生的谐波转矩对电动机的平局转矩的影响不大,但谐波会产生显著的脉冲转矩,可能出现电机转轴扭曲震动的问题。谐波对旋转电动机的危害主要是产生附加的损耗和转矩。由于集肤效应、磁滞、涡流等随着频率的增高而使在旋转点机的铁心和绕组中产生的附加损耗增加。
    消除电力电子装置谐波污染的工作,可称之为当今技术应用的"绿色工程"。抑制甚至消除谐波,才能真正地实现节约电能、减少损耗,降低成本;提高效率、稳定生产、优化质量。谐波治理工作是一项节能环保的有益的工作。并且,由于谐波的存在,设备电感与无功补偿用的电容器组发生并联谐振,及外系统感抗与无功补偿用的电容器发生串联谐振,使得谐波进一步放大,从而使得电压和电流畸变更加严重。电气线路的集肤效应,导致电缆、电线发热,绝缘材料加速老化。

 


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