電源不穩(wěn)定的因素及解決辦法
會產(chǎn)生高次諧波電流。
本文引用地址:http://2s4d.com/article/201612/327400.htm諧波在電網(wǎng)誕生的同時就是存在的,因為發(fā)電機和變壓器都會產(chǎn)生少量的諧波?,F(xiàn)在由于產(chǎn)生大量諧波的用電設(shè)備不斷增加,并且電網(wǎng)中大量使用的并聯(lián)電容器對諧波非常敏感甚至?xí)糯笾C波,使得諧波的影響越來越嚴重,從而引起人們的重視。
(二)諧波造成的危害
1.加大電力運行成本。由于諧波的頻率較高,且無法自然消除,因此當(dāng)大量諧波電壓、電流在電網(wǎng)中游蕩并積累疊加會導(dǎo)致?lián)p耗增加、電力設(shè)備過熱,從而加大了電力運行成本,增加了電費的支出。
2.降低了供電的可靠性。諧波電壓在許多情況下能使正弦波變得更尖,不僅導(dǎo)致變壓器、電容器等電氣設(shè)備的磁滯及渦流損耗增加,而且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,所以變壓器在嚴重的諧波負荷下將產(chǎn)生局部過熱,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。
3.引發(fā)停電事故。繼電保護自動裝置對于保證電網(wǎng)的安全運行具有十分重要的作用。但是,由于諧波的大量存在,易使電網(wǎng)的各類保護及自動裝置產(chǎn)生誤動或拒動,特別在廣泛應(yīng)用的微機保護、綜合自動化裝置中表現(xiàn)突出,引起區(qū)域電網(wǎng)瓦解,造成大面積停電惡性事故。
4.對弱點系統(tǒng)設(shè)備產(chǎn)生干擾。對于計算機網(wǎng)絡(luò)、通信、有線電視、報警與樓宇自動化等弱點設(shè)備,電力系統(tǒng)中的諧波通過電磁感應(yīng)、靜電感應(yīng)與傳導(dǎo)方式耦合到這些系統(tǒng)中,產(chǎn)生干擾。其中電感應(yīng)與靜電感應(yīng)的耦合強度與干擾頻率成正比,傳導(dǎo)通過公共接地耦合,有大量不平衡電流流入接地極,從而干擾弱點系統(tǒng)。
5.對電力電纜的危害。由于諧波次數(shù)高頻率上升,再加上電纜導(dǎo)體截面積越大趨膚效應(yīng)越明顯,從而導(dǎo)致導(dǎo)體的交流電阻增大,使得電纜的允許通過電流減少。另外,電纜的電阻、系統(tǒng)母線側(cè)及線路感抗與系統(tǒng)串聯(lián),提高功率因數(shù)用的電容器及線路的容抗與系統(tǒng)并聯(lián),在一定數(shù)值的電感與電容下肯能發(fā)生諧振。
(三)消除諧波的措施
1.改善供電系統(tǒng)和環(huán)境。諧波的產(chǎn)生不可避免,但通過加大供電系統(tǒng)短路容量、提高供電系統(tǒng)的電壓等級、加大供電設(shè)備的容量、盡可能保證三相負載平衡等措施都可以提高電網(wǎng)抗諧波的能力。選擇合理的供電電壓并盡可能的保持三相平衡,可以有效的減少諧波對電網(wǎng)的危害。諧波源由較大容量的供電點或高一級電壓的電網(wǎng)供電,承受諧波的能力會增大。對諧波源負荷由專門的線路供電,減少諧波對其他負荷的影響,也有助于集中抑制和消除高次諧波。
2.三相整流變壓器采用Yd或Dy聯(lián)結(jié)。這種聯(lián)結(jié)可以消除3的整數(shù)倍的高次諧波。由于電力系統(tǒng)中的非正弦交流對橫軸對稱,不含直流分量和偶次諧波分量,因此系統(tǒng)中只有影響較小5、7、11……等次諧波分量,這是抑制整流變壓器產(chǎn)生高次諧波干擾的最基本方法。
3.加裝無功補償裝置。在諧波源處并聯(lián)裝設(shè)靜止無功補償裝置,可有效較少波動的諧波量,同時,可以抑制電壓波動、電壓閃變、三相不平衡,還可補償功率因數(shù)。
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