諧波對電力系統(tǒng)的危害
武漢特高壓旗下的串聯(lián)諧振可以幫助眾多電力工作者更加方便的進(jìn)行各類電力測試。
諧波對電力系統(tǒng)的危害是多方面的,主要包括以下幾個(gè)方面:
一、對電氣設(shè)備的影響
旋轉(zhuǎn)電機(jī):諧波電流與基波磁場間的相互作用會(huì)引起振蕩力矩,嚴(yán)重時(shí)能使發(fā)電機(jī)產(chǎn)生機(jī)械共振,導(dǎo)致汽輪機(jī)葉片疲勞損壞。在電動(dòng)機(jī)中,諧波電流產(chǎn)生的附加旋轉(zhuǎn)磁場與基波旋轉(zhuǎn)磁場相反時(shí),會(huì)降低電動(dòng)機(jī)的效率,使其過熱,甚至損壞。
變壓器:諧波電流流入變壓器時(shí),會(huì)因其集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)在繞組中引起附加銅耗。諧波電壓還會(huì)使變壓器的磁滯及渦流損耗增加,縮短變壓器的使用壽命。同時(shí),諧波還會(huì)使變壓器的噪聲增大,絕緣材料中的電場強(qiáng)度增大。
電容器和電纜:諧波電壓作用在電容器和電纜等頻率敏感的電容元件上,會(huì)使之嚴(yán)重過電流,導(dǎo)致發(fā)熱、介質(zhì)老化,甚至損壞。
二、對電能質(zhì)量的影響
電壓和電流波形失真:諧波會(huì)使電網(wǎng)的電壓和電流波形失真,影響電能的質(zhì)量。這可能導(dǎo)致電網(wǎng)中的功率因數(shù)下降,從而降低電網(wǎng)的效率。
諧振現(xiàn)象:諧波的增加可能使供電系統(tǒng)發(fā)生諧振,導(dǎo)致系統(tǒng)過電壓而跳閘,甚至絕緣擊穿。
三、對能源消耗的影響
諧波在電力系統(tǒng)中傳輸時(shí),會(huì)消耗電能,導(dǎo)致能源消耗的增加。此外,諧波還會(huì)通過產(chǎn)生電磁場而產(chǎn)生熱能,進(jìn)一步造成能源的浪費(fèi)。
四、對通訊和信號(hào)系統(tǒng)的干擾
諧波會(huì)對鄰近的通信系統(tǒng)產(chǎn)生干擾,輕則產(chǎn)生噪聲、降低通信質(zhì)量,重則導(dǎo)致信息丟失,使通信系統(tǒng)無法正常工作。同時(shí),諧波還會(huì)對電力系統(tǒng)中的電工儀表產(chǎn)生影響,可能導(dǎo)致測量不準(zhǔn)確或設(shè)備損壞。
五、對電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的影響
諧波入侵電網(wǎng)可能會(huì)引起電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)的誤動(dòng)作,影響電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。此外,諧波還可能對使用中的電子設(shè)備產(chǎn)生影響,如使計(jì)算機(jī)計(jì)算出錯(cuò)等。
治理方法
為了減小諧波對電力系統(tǒng)的影響,可以采取以下治理方法:
控制非線性負(fù)載:非線性負(fù)載是諧波信號(hào)產(chǎn)生的主要原因,因此控制非線性負(fù)載可以有效地減少諧波的產(chǎn)生。
使用濾波器:諧波濾波器是一種可以減少諧波信號(hào)影響的裝置,通過選擇適當(dāng)?shù)臑V波器進(jìn)行濾波,可以減少諧波信號(hào)的幅值和失真。
電磁兼容性設(shè)計(jì):在電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中,可以考慮采用電磁兼容性設(shè)計(jì),通過合理的電氣設(shè)備設(shè)計(jì)、屏蔽設(shè)計(jì)和接地設(shè)計(jì)等手段,減少諧波發(fā)生的可能性。
綜上所述,諧波對電力系統(tǒng)的危害是多方面的,需要引起足夠的重視并采取有效的治理措施來保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。