摘要
隨著電力改革步伐的快速推進,近三四十年來,各種電力電子裝置的迅速發(fā)展使得公用電網(wǎng)的諧波污染日趨嚴重,由諧波引起的各種故障和事故也不斷發(fā)生,諧波危害的嚴重性才引起人們高度的關(guān)注。
話題背景
諧波的危害十分嚴重。諧波使電能的生產(chǎn)、傳輸和利用的效率降低,使電氣設(shè)備過熱、產(chǎn)生振動和噪聲,并使絕緣老化,使用壽命縮短,甚至發(fā)生故障或燒毀。諧波可引起電力系統(tǒng)局部并聯(lián)諧振或串聯(lián)諧振,使諧波含量放大,造成電容器等設(shè)備燒毀。諧波還會引起繼電保護和自動裝置誤動作,使電能計量出現(xiàn)混亂。對于電力系統(tǒng)外部,諧波對通信設(shè)備和電子設(shè)備會產(chǎn)生嚴重干擾。諧波對公用電網(wǎng)和其他系統(tǒng)的危害大致有以下幾個方面:
1、降低了供電可靠性
諧波電壓導(dǎo)致變壓器、電容器等電氣設(shè)備的磁滯及渦流損耗增加,引起變壓器繞組、外層硅鋼片、外殼以及金屬緊固件發(fā)熱,造成變壓器溫度過高,影響變壓器輸出功率,同時引起變壓器噪聲增加和振動,使絕緣材料承受的電應(yīng)力增大。諧波電流能使變壓器的銅耗增加,從而加速絕緣老化,大大縮短了變壓器、電動機的使用壽命,降低供電可靠性,極有可能在生產(chǎn)過程中造成斷電的嚴重后果。
2、導(dǎo)致設(shè)備無法正常工作
對旋轉(zhuǎn)的發(fā)電機、電動機,由于諧波電流或諧波電壓在定子繞組、轉(zhuǎn)子回路及鐵芯中產(chǎn)生附加損耗,從而降低發(fā)輸電及用電設(shè)備的效率,更為嚴重的是諧波振蕩容易使汽輪發(fā)電機產(chǎn)生震蕩力矩,可能引起機械共振,造成汽輪機葉片扭曲及產(chǎn)生疲勞循環(huán),導(dǎo)致設(shè)備無法正常工作。
諧波震蕩導(dǎo)致汽輪機葉片扭曲
3、引起精密儀器動作或測量誤差
電網(wǎng)諧波將使測量儀表、計量裝置產(chǎn)生誤差,感應(yīng)式電能表對設(shè)計參數(shù)以外的頻率的響應(yīng)不靈敏,頻率越高,誤差越大,而且為負誤差,當頻率約為1000HZ時,電能表將停止轉(zhuǎn)動。達不到正確指示及計量(計量儀表的誤差主要反映在電能表上)。數(shù)控機床和行車是精密類儀器,諧波會干擾此類設(shè)備的生產(chǎn)精度,行車運行失常,造成加工成品精確度不達標,降低產(chǎn)品質(zhì)量。