諧波對(duì)電力系統(tǒng)的危害
諧波電流和諧波電壓的存在,對(duì)公用電網(wǎng)造成了很大的污染,破壞了用電設(shè)備所處的環(huán)境,容易導(dǎo)致一系列的故障和事故,嚴(yán)重威脅著電力系統(tǒng)的**穩(wěn)定運(yùn)行。諧波的危害是多方面的,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(1)諧波會(huì)引起諧振和諧波電流的放大為了補(bǔ)償負(fù)載的無(wú)功功率,提高功率因數(shù)等,常會(huì)在系統(tǒng)中裝設(shè)各種用途的電容器,工頻下,電容器的容抗比系統(tǒng)的感抗大得多,不會(huì)發(fā)生諧振。但當(dāng)電網(wǎng)存在諧波時(shí),對(duì)諧振頻率來(lái)說(shuō),系統(tǒng)感抗大大增加而容抗大大減小,就有可能產(chǎn)生諧振,諧振會(huì)使諧波電流放大幾倍甚至幾十倍,使電容器出現(xiàn)過(guò)電流與過(guò)負(fù)荷,溫度增高,易導(dǎo)致電容器等設(shè)備被燒毀。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,在諧波引起的事故中有約75%是電容器和與之串聯(lián)的電抗器被燒毀。
(2)諧波影響系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和電網(wǎng)的供電質(zhì)量在電力系統(tǒng)中,一般都使用各種繼電保護(hù)裝置和自動(dòng)控制裝置來(lái)保證在故障情況下線(xiàn)路與設(shè)備的**,而諧波會(huì)對(duì)這些裝置產(chǎn)生干擾,造成誤動(dòng)或拒動(dòng),嚴(yán)重威脅系統(tǒng)的穩(wěn)定與**運(yùn)行。另外,在三相四線(xiàn)制配電網(wǎng)供電時(shí),由于熒光燈、調(diào)光燈、計(jì)算機(jī)等負(fù)載會(huì)產(chǎn)生大量的奇次諧波,尤以3次諧波含量較多,使相線(xiàn)上3的整數(shù)倍諧波在中性線(xiàn)上疊加,導(dǎo)致中性線(xiàn)上電流超過(guò)相電流造成過(guò)負(fù)荷。而且,諧波電流的存在,增加了電網(wǎng)中發(fā)生諧振的可能性,極易產(chǎn)生很大的過(guò)電壓和過(guò)電流,不僅引發(fā)事故,還增加附加損耗,降低供電效率和設(shè)備利用率等。
(3)諧波影響各種電氣設(shè)備和電子設(shè)備的正常工作如對(duì)于電動(dòng)機(jī)會(huì)引起附加損耗,降低效率,引起電動(dòng)機(jī)過(guò)熱,并且當(dāng)諧波電流頻率接近定子等零部件的固有振動(dòng)頻率時(shí),還會(huì)使電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生強(qiáng)烈的機(jī)械振動(dòng),發(fā)出很大的噪聲。對(duì)于電力變壓器,諧波會(huì)使銅耗、鐵耗增大,引起局部過(guò)熱,使變壓器噪聲增大。而且,諧波干擾會(huì)產(chǎn)生多個(gè)過(guò)零問(wèn)題,影響電子裝置和控制電路的正常運(yùn)行,計(jì)算機(jī)等工業(yè)電子設(shè)備的功能也會(huì)因?yàn)橹C波干擾產(chǎn)生失真而遭到破壞。
另外,諧波還會(huì)對(duì)通信系統(tǒng)造成干擾,產(chǎn)生噪聲,降低通信質(zhì)量,影響儀表等設(shè)備的精度,導(dǎo)致計(jì)量混亂,減少設(shè)備使用壽命等各種嚴(yán)重危害。