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電力諧(xie)波的產生(sheng)、危害及(ji)治(zhi)理方案

發布時間:2022-04-29 瀏覽:3958

  一(yi)(yi)、諧(xie)波(bo)的產生及(ji)危害 電(dian)力(li)諧(xie)波(bo)對電(dian)力(li)網(包括用戶(hu))危害是十分(fen)嚴重的,它是一(yi)(yi)種(zhong)電(dian)力(li)污染(ran),一(yi)(yi)種(zhong)人(ren)們看不見、嗅不到、摸不著的污染(ran)。所以往(wang)往(wang)不被人(ren)們注意(yi)。

  一、諧波的產生及危害

  電(dian)力(li)諧波對電(dian)力(li)網(包括(kuo)用戶)危害(hai)是十分嚴重的,它是一種(zhong)電(dian)力(li)污染,一種(zhong)人(ren)們看不見(jian)、嗅(xiu)不到、摸不著(zhu)的污染。所以往往不被人(ren)們注意。對于電(dian)力(li)系統,諧波是個很要命的問題!

  1、諧(xie)波的危害的產生主要表現在

  當(dang)電(dian)(dian)(dian)網中的電(dian)(dian)(dian)壓或電(dian)(dian)(dian)流(liu)波(bo)形(xing)非理想的正弦波(bo)時(shi),即說明其(qi)中含(han)有(you)頻(pin)率(lv)高(gao)于50Hz的電(dian)(dian)(dian)壓或電(dian)(dian)(dian)流(liu)成分(fen),我們將頻(pin)率(lv)高(gao)于50Hz的電(dian)(dian)(dian)流(liu)或電(dian)(dian)(dian)壓成分(fen)稱之為諧波(bo)。

  當諧(xie)波頻(pin)(pin)率(lv)(lv)為(wei)(wei)工(gong)頻(pin)(pin)頻(pin)(pin)率(lv)(lv)的(de)整數倍(bei)時(shi),我們將其稱之為(wei)(wei)整數次諧(xie)波,這(zhe)類諧(xie)波通常用(yong)次數來表示。例如:將頻(pin)(pin)率(lv)(lv)為(wei)(wei)工(gong)頻(pin)(pin)頻(pin)(pin)率(lv)(lv)5倍(bei)(250Hz)的(de)諧(xie)波稱之為(wei)(wei)5次諧(xie)波,將頻(pin)(pin)率(lv)(lv)為(wei)(wei)工(gong)頻(pin)(pin)頻(pin)(pin)率(lv)(lv)7倍(bei)(350Hz)的(de)諧(xie)波稱之為(wei)(wei)7次諧(xie)波,依此類推。

  當諧波(bo)頻(pin)(pin)率(lv)不是工頻(pin)(pin)頻(pin)(pin)率(lv)的整數倍時,我們將其(qi)稱之(zhi)為分數諧波(bo)。這類(lei)諧波(bo)通常直(zhi)接(jie)使用諧波(bo)頻(pin)(pin)率(lv)來(lai)表示。例如:頻(pin)(pin)率(lv)為1627Hz的諧波(bo)。

  2、諧波產生的(de)原(yuan)因多(duo)種多(duo)樣。比較常(chang)見的(de)有兩類

  ***類是由于(yu)非線性負(fu)荷而產(chan)生(sheng)(sheng)諧波(bo),例如(ru)(ru)可控硅整(zheng)(zheng)流(liu)器、開關電源等,這一類負(fu)荷產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)諧波(bo)頻率均為(wei)工(gong)頻頻率的(de)整(zheng)(zheng)數倍。例如(ru)(ru)三相六脈波(bo)整(zheng)(zheng)流(liu)器所產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)主要是5次和7次諧波(bo),而三相12脈波(bo)整(zheng)(zheng)流(liu)器所產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)主要是11次和13次諧波(bo)。

  第(di)二類(lei)是(shi)由于逆變負荷而產生諧波,例如中(zhong)頻(pin)爐、變頻(pin)器,這一類(lei)負荷不僅產生整數次諧波,還(huan)產生頻(pin)率為逆變頻(pin)率2倍的分數諧波。

  例如:使用三(san)相六脈(mo)波整流器而工作頻(pin)率(lv)為820Hz的中頻(pin)爐則不(bu)僅產生5次和7次諧(xie)波,還產生頻(pin)率(lv)為1640Hz的分數諧(xie)波。

  諧(xie)波(bo)在(zai)(zai)電(dian)(dian)網(wang)誕生的(de)(de)同時就是存在(zai)(zai)的(de)(de),因為發電(dian)(dian)機和(he)變壓器都會產生少量的(de)(de)諧(xie)波(bo)。但是由于(yu)產生大量諧(xie)波(bo)的(de)(de)用電(dian)(dian)設(she)備(bei)不斷(duan)增(zeng)加,并且電(dian)(dian)網(wang)中大量使(shi)用的(de)(de)并聯電(dian)(dian)容器所造成(cheng)的(de)(de)諧(xie)波(bo)放大,使(shi)得諧(xie)波(bo)的(de)(de)影響越來(lai)越嚴重,從而逐漸引(yin)起(qi)人們的(de)(de)重視。

  當電(dian)(dian)網(wang)(wang)(wang)(wang)中(zhong)的諧(xie)波電(dian)(dian)流(liu)較大(da),以至于電(dian)(dian)壓(ya)波形也產生畸變時,我們將其稱之為電(dian)(dian)網(wang)(wang)(wang)(wang)被污(wu)(wu)染(ran)。電(dian)(dian)網(wang)(wang)(wang)(wang)的污(wu)(wu)染(ran)程度用(yong)電(dian)(dian)壓(ya)波形畸變率來表示,簡稱THDu。按(an)照國家(jia)標準GB/T14549-93《電(dian)(dian)能質(zhi)量公用(yong)電(dian)(dian)網(wang)(wang)(wang)(wang)諧(xie)波》的規定:10KV電(dian)(dian)網(wang)(wang)(wang)(wang)的THDu應小于4%,400V電(dian)(dian)網(wang)(wang)(wang)(wang)的THDu應小于5%。

  諧(xie)波與無功(gong)電(dian)流不(bu)同。無功(gong)電(dian)流只(zhi)影響(xiang)電(dian)網(wang)(wang)(wang)的電(dian)壓,并增加供電(dian)系(xi)統的銅損(sun),通(tong)常不(bu)會(hui)影響(xiang)用戶(hu),也(ye)不(bu)會(hui)影響(xiang)計量精度。而(er)諧(xie)波的影響(xiang)可以用“無孔(kong)不(bu)入”來形容。在電(dian)網(wang)(wang)(wang)被(bei)(bei)污染的情況下,所有(you)(you)電(dian)網(wang)(wang)(wang)中的設備與負荷均會(hui)受到(dao)影響(xiang)。諧(xie)波與無功(gong)還有(you)(you)一點不(bu)同:無功(gong)電(dian)流在沒有(you)(you)補(bu)償(chang)的情況下會(hui)一直傳送到(dao)發電(dian)機,而(er)諧(xie)波電(dian)流通(tong)常全部被(bei)(bei)電(dian)網(wang)(wang)(wang)中的設備與負荷吸收掉(diao)。

  3、 諧(xie)波造成的危害(hai)大(da)致列舉如下(xia)

  ①.由(you)于諧波的(de)頻率較高(gao),使導(dao)線的(de)集(ji)膚效應加重,因此銅損(sun)急(ji)劇(ju)增(zeng)加。同時變(bian)(bian)壓器(qi)鐵心由(you)于不(bu)能適(shi)應急(ji)劇(ju)變(bian)(bian)化的(de)磁通而導(dao)致鐵損(sun)急(ji)劇(ju)增(zeng)加。

  ②.諧(xie)波(bo)(bo)(bo)會(hui)影(ying)響表(biao)計(ji)的(de)計(ji)量(liang)精(jing)(jing)度(du)。從(cong)原理(li)上進(jin)行分(fen)析:諧(xie)波(bo)(bo)(bo)源將其(qi)吸收的(de)一(yi)部分(fen)電(dian)(dian)網電(dian)(dian)能(neng)轉變為諧(xie)波(bo)(bo)(bo)發(fa)送到(dao)電(dian)(dian)網中(zhong)去(qu),因此電(dian)(dian)能(neng)表(biao)會(hui)將諧(xie)波(bo)(bo)(bo)能(neng)量(liang)當作(zuo)發(fa)電(dian)(dian)來(lai)進(jin)行計(ji)算,從(cong)而導致計(ji)量(liang)誤差(cha)。對于機(ji)械式(shi)電(dian)(dian)能(neng)表(biao)還(huan)會(hui)由(you)于高(gao)頻率諧(xie)波(bo)(bo)(bo)所(suo)產生的(de)高(gao)頻渦流阻力而變慢。因為在高(gao)次諧(xie)波(bo)(bo)(bo)嚴(yan)重的(de)情況(kuang)下(xia)(例如(ru)中(zhong)頻爐(lu))會(hui)嚴(yan)重影(ying)響電(dian)(dian)能(neng)表(biao)的(de)計(ji)量(liang)精(jing)(jing)度(du),導致莫名其(qi)妙(miao)的(de)丟(diu)電(dian)(dian)現象。

  ③. 精(jing)密電子(zi)設備(包括電子(zi)式電能表)會被嚴重(zhong)干擾,導致不能正常工作,甚至燒毀。

  ④.所有接(jie)于電(dian)(dian)網中的(de)設(she)備(bei)的(de)損耗都(dou)會增加(jia),溫升增加(jia)。含有電(dian)(dian)容器(qi)的(de)設(she)備(bei)受(shou)影響***為嚴重,甚至可(ke)能導致設(she)備(bei)損壞以(yi)及電(dian)(dian)容器(qi)爆(bao)炸等事故.

  ⑤. 電機(ji)類負(fu)荷由(you)于諧波的逆序作用而(er)導致輸出扭(niu)矩下降。

  ⑥. 繼(ji)電保護機構可(ke)能(neng)會由于諧(xie)波而產生誤(wu)動或拒動故障(zhang)。

  當電網的(de)諧(xie)(xie)波(bo)(bo)(bo)污(wu)(wu)染程度(du)(du)小于國(guo)家標準的(de)規(gui)定時(shi),通常不(bu)會(hui)對(dui)系統造成(cheng)影(ying)響(xiang)。隨著污(wu)(wu)染程度(du)(du)的(de)增加,諧(xie)(xie)波(bo)(bo)(bo)的(de)影(ying)響(xiang)就逐漸顯現(xian)(xian)出來。在諧(xie)(xie)波(bo)(bo)(bo)嚴重(zhong)超標的(de)情(qing)況下,如果(guo)(guo)不(bu)進(jin)行諧(xie)(xie)波(bo)(bo)(bo)治(zhi)理(li),往往會(hui)產(chan)生(sheng)很嚴重(zhong)的(de)后果(guo)(guo)。諧(xie)(xie)波(bo)(bo)(bo)源的(de)特(te)性(xing)非常復雜,因(yin)為諧(xie)(xie)波(bo)(bo)(bo)的(de)產(chan)生(sheng)不(bu)僅僅取決于產(chan)生(sheng)諧(xie)(xie)波(bo)(bo)(bo)的(de)負荷本身,還(huan)與電網的(de)短路(lu)容量、電網的(de)組成(cheng)形勢以及(ji)電網中的(de)其他負荷的(de)性(xing)質有關。因(yin)此濾(lv)波(bo)(bo)(bo)器無法做成(cheng)定型產(chan)品,必須(xu)通過對(dui)諧(xie)(xie)波(bo)(bo)(bo)源現(xian)(xian)場(chang)情(qing)況的(de)測試,然后根據(ju)現(xian)(xian)場(chang)測試結果(guo)(guo)進(jin)行專門設計。

  二、諧波治(zhi)理(li)后帶來的好處

  1. 安裝諧波治理裝置后,有效的(de)降低了(le)諧波電流,增加(jia)(jia)了(le)變壓器的(de)有效容量,可增加(jia)(jia)相應的(de)帶載(zai)能(neng)力(li),減少擴(kuo)容所(suo)需(xu)的(de)投資。

  2.安裝(zhuang)諧波治理裝(zhuang)置后,可有效的(de)降低變(bian)壓(ya)器(qi)(qi)的(de)損(sun)耗,提高變(bian)壓(ya)器(qi)(qi)的(de)安全運(yun)行系數,保證對諧波敏感的(de)保護裝(zhuang)置和器(qi)(qi)件(jian)不發(fa)生誤動(dong)作。起(qi)到節(jie)能降耗的(de)目的(de)。

  3.節電(dian)率達10%~30%,諧波(bo)濾除率為70%~80%減小集(ji)膚效應,熱(re)損、銅(tong)損、鐵損、磁損、噪(zao)音大為下降,符合國家(jia)對能源節約和降耗的(de)指示和可持續(xu)發展的(de)要求。

  4.有(you)效抑制諧波電(dian)流(liu),10KV側滿足國(guo)標GB/T14549-93優化供(gong)電(dian)質(zhi)量,避免因諧波造(zao)成的交流(liu)電(dian)波形畸(ji)變(bian)而造(zao)成電(dian)網(wang)計(ji)量具不準而被當地(di)供(gong)電(dian)部門罰款。 (轉自:無功補償諧波治理網(wang))


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