電力系統(tǒng)中諧波的危害與產(chǎn)生
小庫(kù)說(shuō): 當(dāng)電網(wǎng)存在諧波時(shí),投入電力電容器后其端電壓增大,通過(guò)電力電容器的電流增加得更大,使電力電容器損耗功率增加。對(duì)于膜紙復(fù)合介質(zhì)電力電容器,雖然允許有諧波時(shí)的損耗功率為無(wú)諧波時(shí)損耗功率的1.38倍;對(duì)于全膜電力電容器允許有諧波時(shí)的損耗功率為無(wú)諧波時(shí)的1.43倍,但如果諧波含量較高,超出電力電容器允許條件,就會(huì)使電力電容器過(guò)電流和過(guò)負(fù)荷,損耗功率超過(guò)上述值,使電力電容器異常發(fā)熱,在電場(chǎng)和溫度的作用下絕緣介質(zhì)會(huì)加速老化。尤其是電力電容器投入在電壓已經(jīng)畸變的電網(wǎng)中時(shí),還可能使電網(wǎng)的諧波加劇,即產(chǎn)生諧波擴(kuò)大現(xiàn)象。另外,諧波的存在往往使電壓呈現(xiàn)尖頂波形,尖頂電壓波易在介質(zhì)中誘發(fā)局部放電,且由于電壓變化率大,局部放電強(qiáng)度大,對(duì)絕緣介質(zhì)更能起到加速老化的作用,從而縮短電力電容器的使用壽命。一般來(lái)說(shuō),電壓每升高10%,電力電容器的壽命就要縮短1/2左右。再者,在諧波嚴(yán)重的情況下,還會(huì)使電力電容器鼓肚、擊
在電力系統(tǒng)中采用電力電子裝置可靈活方便地變換電路形態(tài),為用戶提供高效使用電能的手段。但是,電力電子裝置的廣泛應(yīng)用也使電網(wǎng)的諧波污染問(wèn)題日趨嚴(yán)重,影響了供電質(zhì)量。目前諧波與電磁干擾、功率因數(shù)降低已并列為電力系統(tǒng)的三大公害。因而了解諧波產(chǎn)生的機(jī)理,研究消除供配電系統(tǒng)中的高次諧波問(wèn)題對(duì)改善供電質(zhì)量和確保電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有著非常積極的意義。1、諧波及其起源 所謂諧波是指一個(gè)周期電氣量的正弦波分量,其頻率為基波頻率的整數(shù)倍。周期為T=2π/ω的非正弦電壓u(ωt),在滿足狄里赫利條件下,可分解為如下形式的傅里葉級(jí)數(shù):式中頻率為nω(n=2,3…)的項(xiàng)即為諧波項(xiàng),通常也稱之為高次諧波。
隨著工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的不斷提高,半導(dǎo)體器件的問(wèn)世發(fā)展,特別是大型可控硅及逆變器等非線性負(fù)載的逐步增多,而這些非線性負(fù)載能把高次諧波電流注入電網(wǎng)。從而引起電網(wǎng)系統(tǒng)電壓和電流波形發(fā)生畸變,使電網(wǎng)受到嚴(yán)重污染。 高次諧波就是頻率為基數(shù)倍的一系列波的“總匯”。工頻系統(tǒng)的二次諧波頻率為100HZ,三次諧波的頻率為150HZ,依次類推。電力系統(tǒng)中高次諧波與基波合成的結(jié)果是造成電網(wǎng)電壓波形畸變的主要因素,高次諧波的畸變次數(shù)及振幅值的大小,將決定對(duì)電網(wǎng)污染,破壞的程度,及對(duì)用電設(shè)備的危害大小。高次諧波最主要來(lái)源于:個(gè)人計(jì)算機(jī),各種硅整流設(shè)備、含有二極管(電容式)電源設(shè)備、電弧爐設(shè)備、中頻電源設(shè)備、各種變頻逆變器、斬波器等裝置
隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展及其廣泛應(yīng)用,電力電子裝置帶來(lái)的諧波問(wèn)題對(duì)電力系統(tǒng)安全運(yùn)行構(gòu)成的潛在威脅日趨嚴(yán)重,諧波污染已被認(rèn)為是電網(wǎng)的一大公害,引起世界各國(guó)的高度重視,它涉及電力電子技術(shù)、電力系統(tǒng)、電氣自動(dòng)化技術(shù)、理論電工等領(lǐng)域。其中諧波測(cè)量是諧波問(wèn)題中的一個(gè)重要分支。本文根據(jù)國(guó)內(nèi)外有關(guān)資料,對(duì)各種諧波測(cè)量方法進(jìn)行了綜述。 根據(jù)測(cè)量原理的不同,諧波測(cè)量方法可以分成以下幾類:基于傅立葉變換理論、基于瞬時(shí)無(wú)功功率理論、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論和基于小波變換理論。 1. 諧波的危害 諧波是電網(wǎng)的一大公害,因此對(duì)電力系統(tǒng)諧波問(wèn)題的研究越來(lái)越引起人們的重視。 1.1 對(duì)供配電線路的危害 (1)影響線路的穩(wěn)定運(yùn)行。供配電系統(tǒng)中的電力線路與電力變壓器,一般采用
知識(shí)點(diǎn):電氣污染
標(biāo)準(zhǔn)的話諧波應(yīng)該控制在怎么樣的一個(gè)范圍內(nèi)呢?電容總是鼓起來(lái)一定是諧波引起的嗎?大家用什么方法治理諧波呢?現(xiàn)在到公司來(lái)推銷這玩意的價(jià)格太高了.我要最經(jīng)濟(jì)的方法能達(dá)到理想的效果.
一、諧波的定義電能質(zhì)量的好壞,直接影響到工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量,評(píng)價(jià)電能質(zhì)量有三方面標(biāo)準(zhǔn)。首先是電壓方面,它包含電壓的波動(dòng)、電壓的偏移、電壓的閃變等;其次是頻率波動(dòng);最后是電壓的波形質(zhì)量,即三相電壓波形的對(duì)稱性和正弦波的畸變率,也就是諧波所占的比重。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,隨著工業(yè)生產(chǎn)水平和人民生活水平的提高,非線性用電設(shè)備在電網(wǎng)中大量投運(yùn),造成了電網(wǎng)的諧波分量占的比重越來(lái)越大。它不僅增加了電網(wǎng)的供電損耗,而且干擾電網(wǎng)的保護(hù)裝置與自動(dòng)化裝置的正常運(yùn)行,造成了這些裝置的誤動(dòng)與拒動(dòng),直接威脅電網(wǎng)的安全運(yùn)行。舉個(gè)常見(jiàn)的例子來(lái)說(shuō),**節(jié)能燈在使用量所占比重較小的電網(wǎng)中運(yùn)行,的確比常用的白熾燈好,不僅亮度高又省電,而且使用壽命也長(zhǎng)。但是相反,在大量投運(yùn)節(jié)能燈后,就會(huì)發(fā)現(xiàn)節(jié)能燈的損壞率大大提高。這是由于節(jié)能燈是非線性負(fù)荷,它產(chǎn)生較大的諧波污染了這一片電網(wǎng),造成三相負(fù)荷基本平衡情況下,中心線電流居高不下,線電壓與相電壓之比比1要小得多,造成了該片電網(wǎng)供電質(zhì)量下降,用電設(shè)備發(fā)熱增加,
諧波的危害十分嚴(yán)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(guò)熱、產(chǎn)生振動(dòng)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。 諧波的危害十分嚴(yán)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(guò)熱、產(chǎn)生振動(dòng)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(huì)引起繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置誤動(dòng)作,使電能計(jì)量出現(xiàn)混亂。對(duì)于電力系統(tǒng)外部,諧波對(duì)通信設(shè)備和電子設(shè)備會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重干擾。 對(duì)于我們?cè)陂L(zhǎng)期使用的UPS電源,到底UPS電源會(huì)產(chǎn)生哪些諧波呢,目前所產(chǎn)生的諧波到底會(huì)有哪些危害了,具體的危害給大家講講: 1、對(duì)斷路器、漏電保護(hù)器、繼電器等保護(hù)、自控裝置產(chǎn)生干擾,造成誤動(dòng)作。使電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生附加損耗和發(fā)熱、產(chǎn)生脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩和噪音。使電力變壓、使電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生附加損
知識(shí)點(diǎn):公用電網(wǎng)諧波
對(duì)于電力系統(tǒng)來(lái)說(shuō),電力諧波的危害主要表現(xiàn)有以下幾方面: (1)增加輸、供和用電設(shè)備的額外附加損耗,使設(shè)備的溫度過(guò)熱,降低設(shè)備的利用率和經(jīng)濟(jì)效益。 (2)電力諧波對(duì)輸電線路的影響 諧波電流使輸電線路的電能損耗增加。當(dāng)注入電網(wǎng)的諧波頻率位于在網(wǎng)絡(luò)諧振點(diǎn)附近的諧振區(qū)內(nèi)時(shí),對(duì)輸電線路和電力電纜線路會(huì)造成絕緣擊穿。 (3)電力諧波對(duì)變壓器的影響 諧波電壓的存在增加了變壓器的磁滯損耗、渦流損耗及絕緣的電場(chǎng)強(qiáng)度,諧波電流的存在增加了銅損。對(duì)帶有非對(duì)稱性負(fù)荷的變壓器而言,會(huì)大大增加勵(lì)磁電流的諧波分量。 (4)電力諧波對(duì)電力電容器的影響 含有電力諧波的電壓加在電容器兩端時(shí),由于電容器對(duì)電力諧波阻抗很小,諧波電流疊加在電容器的基波上,使電容器電流變大,溫度升高,
小庫(kù)說(shuō): 諧波對(duì)電力電容器的危害 當(dāng)電網(wǎng)存在諧波時(shí),投入電容器后其端電壓增大,通過(guò)電容器的電流增加得更大,使電容器損耗功率增加。對(duì)于膜紙復(fù)合介質(zhì)電容器,雖然允許有諧波時(shí)的損耗功率為無(wú)諧波時(shí)損耗功率的1.38倍;對(duì)于全膜電容器允許有諧波時(shí)的損耗功率為無(wú)諧波時(shí)的1.43倍,但如果諧波含量較高,超出電容器允許條件,就會(huì)使電容器過(guò)電流和過(guò)負(fù)荷,損耗功率超過(guò)上述值,使電容器異常發(fā)熱,在電場(chǎng)和溫度的作用下絕緣介質(zhì)會(huì)加速老化。尤其是電容器投入在電壓已經(jīng)畸變的電網(wǎng)中時(shí),還可能使電網(wǎng)的諧波加劇,即產(chǎn)生諧波擴(kuò)大現(xiàn)象。另外,諧波的存在往往使電壓呈現(xiàn)尖頂波形,尖頂電壓波易在介質(zhì)中誘發(fā)局部放電,且由于電壓變化率大,局部放電強(qiáng)度大,對(duì)絕緣介質(zhì)更能起到加速老化的作用,從而縮短電容器的使用壽命。一般來(lái)說(shuō),電壓每升高10%,電容器的壽命就要縮短1/2左右。再者,在諧波嚴(yán)重的情況下,還會(huì)
小庫(kù)說(shuō); 在配電系統(tǒng)中,電力諧波的危害主要表現(xiàn)在哪些方面? (1) 電力諧波對(duì)電力電容器的影響: 含有電力諧波的電壓加在電容器兩端時(shí),由于電容器對(duì)電力諧波阻抗很小,諧波電流疊加在電容器的基波上,使電容器電流變大,溫度升高,壽命縮短,引起電容器過(guò)負(fù)荷甚至爆炸,同時(shí)諧波還可能與電容器一起在電網(wǎng)中造成電力諧波諧振,使故障加劇。 <
摘 要: 闡述了諧波的概念及產(chǎn)生原理、對(duì)變頻器產(chǎn)生的諧波問(wèn)題作了較為詳細(xì)的描述,并對(duì)目前解決諧波問(wèn)題的措施作了全面的分析,提出了可供參考的解決方案。 關(guān)鍵字:交頻器;諧波干擾;諧波危害 變頻器是工業(yè)調(diào)速傳動(dòng)領(lǐng)域中應(yīng)用較為廣泛的設(shè)備, 由于變頻器逆變電路的開(kāi)關(guān)特性,對(duì)其供電電源形成了一個(gè)典型的非線性負(fù)載。變頻器在現(xiàn)場(chǎng)通常與其它設(shè)備同時(shí)運(yùn)行,例如計(jì)算機(jī)和傳感器,這些設(shè)備常常安裝得很近,這樣可能會(huì)造成相互影響。因此,以變頻器為代表的電力電子裝置是公用電網(wǎng)中最主要的諧波源之一,電力電子裝置所產(chǎn)生的諧波污染已成為阻礙電力電子技術(shù)自身發(fā)展的重大障礙。相關(guān)的定義 1.1 什么是諧波 諧波產(chǎn)生的根本原因是由于非線性負(fù)載所致。當(dāng)電流流經(jīng)負(fù)載時(shí),與所加的電壓不呈線性關(guān)系,就形成非正弦電流,從而產(chǎn)生諧波。諧波頻率是基波頻率的整倍數(shù),根據(jù)法國(guó)數(shù)學(xué)家傅立葉(M.Fourier)分析原理證明,任何重復(fù)的波形都可以分解為含有基波頻率和一系列為基波倍數(shù)的諧波的正弦波分量。諧波是正弦波,每個(gè)諧波都具有不同的頻率,幅度與相角。諧波可以I區(qū)分為偶次與奇次
造成電網(wǎng)污染,正弦電壓波形畸變,使電力系統(tǒng)的發(fā)供用電設(shè)備出現(xiàn)許多異常現(xiàn)象和故障,情況日趨嚴(yán)重。本文全面論述了電力系統(tǒng)中諧波的危害及產(chǎn)生情況,希望能引起我們的高度重視。 諧波的危害電力系統(tǒng)中諧波的危害是多方面的,概括起來(lái)有以下幾個(gè)方面: 1. 對(duì)供配電線路的危害 (1) 影響線路的穩(wěn)定運(yùn)行 供配電系統(tǒng)中的電力線路與電力變壓器一般采用電磁式繼電器、感應(yīng)式繼電器或晶體管繼電器予以檢測(cè)保護(hù),使得在故障情況下保證線路與設(shè)備的安全。但由于電磁式繼電器與感應(yīng)式繼電器對(duì)10%以下含量高達(dá)40%時(shí)又導(dǎo)致繼電保護(hù)誤動(dòng)作,因而在諧波影響下不能全面有效地起到保護(hù)作用。晶體管繼電器雖然具有許多優(yōu)點(diǎn),但由于采用了整流取樣電路,容易受諧波影響,產(chǎn)生誤動(dòng)或拒動(dòng)。這樣,諧波將嚴(yán)重威脅供配電系統(tǒng)的穩(wěn)定與安全運(yùn)行。 (2) 影響電網(wǎng)的質(zhì)量 電力系統(tǒng)中的諧波能使電網(wǎng)的電壓與電流波形發(fā)生畸變。如民用配電系統(tǒng)中的中性線,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,其中3次諧波的含量較多,可達(dá)40%;三相配電線路中,相線上的3的整數(shù)倍諧波在中性線上會(huì)疊加,使中
多次諧波如何產(chǎn)生,有什么危害,有及如何防治
核心提示:按誰(shuí)干擾,誰(shuí)污染,誰(shuí)治理的原則,進(jìn)行諧波源用戶側(cè)治理。即對(duì)于產(chǎn)生大量諧波的用戶,在用戶變的低壓側(cè)加裝KYLB低壓濾波補(bǔ)償裝置按“誰(shuí)干擾,誰(shuí)污染,誰(shuí)治理”的原則,進(jìn)行諧波源用戶側(cè)治理。即對(duì)于產(chǎn)生大量諧波的用戶,在用戶變的低壓側(cè)加裝KYLB低壓濾波補(bǔ)償裝置。根據(jù)裝置的原理不同,可分為KYSVC靜止型無(wú)功動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置,KYLB無(wú)源電力濾波裝置和KYAPF有源電力濾波裝置。為此僅就用電方諧波治理方案選擇作探討。諧波治理裝置的選用KYAPF有源電力濾波裝置的應(yīng)用特征KYAPF有源電力濾波裝置的基本原理是從電網(wǎng)中檢測(cè)出諧波電流,經(jīng)內(nèi)部芯片快速計(jì)算、分析、比較,控制主功率單元產(chǎn)生一個(gè)與該諧波電流大小相等而極性相反的補(bǔ)償電流,從而使電網(wǎng)電流只含基波成分。這種濾波器能對(duì)頻率和幅值都變化的諧波進(jìn)行跟蹤補(bǔ)償,且補(bǔ)償特性不受電網(wǎng)阻抗的影響。下圖為KYAPF有源電力濾波裝置基本架構(gòu)。從上圖可知,KYAPF有源電力濾波裝置根據(jù)電網(wǎng)和負(fù)載性質(zhì),分別有三相三線系列和三相四線KYAPF系列有源電力濾波裝置,三相三線系列主要針對(duì)整流器、變頻器、大型UPS、中頻爐
摘要:電力諧波的存在使電力設(shè)備受損,供電質(zhì)量下降,對(duì)廣大用戶也存在一定的危害,因而強(qiáng)化電力諧波的治理意義重大。本文分析了電力諧波的主要診斷對(duì)策,并就如何實(shí)施電力諧波的綜合治理提出了一些對(duì)策。 1 電力諧波的診斷 模擬濾波和基于傅氏變換的頻域分析法。模擬濾波器法診斷電力諧波有兩種方式:一是通過(guò)濾波器濾除基波電流分量從而得到諧波電流分量,二是用帶通濾波器得出基波分量,再與被檢測(cè)電流相減后得到諧波電流分量。采用模擬濾波器對(duì)電力諧波進(jìn)行診斷簡(jiǎn)便易行,但存在較大的誤差,此外這種診斷方法不具備實(shí)時(shí)性,且容易受外界環(huán)境干擾。 基于傅氏變換的頻域分析法是根據(jù)采集到的一個(gè)周期的電壓值或電流值進(jìn)行計(jì)算和分析,從而得到電流中所包含的諧波次數(shù)、幅值等信息,將有待消除的諧波分量通過(guò)傅里葉變換器獲得所需的誤差信號(hào),再將所得的誤差信號(hào)進(jìn)行傅里葉反變換就得到了補(bǔ)償信號(hào)。
電力諧波的十項(xiàng)危害: (1)增加電力設(shè)施負(fù)荷,降低系統(tǒng)功率因數(shù),降低發(fā)電、輸電及用電設(shè)備的有效容量和效率; (2)引起無(wú)功補(bǔ)償電容器諧振和諧波放大,導(dǎo)致電容器因過(guò)電流或過(guò)電壓而損壞或無(wú)法投入運(yùn)行; (3)產(chǎn)生脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩致使電動(dòng)機(jī)振動(dòng),影響產(chǎn)品質(zhì)量和電機(jī)壽命; 信息請(qǐng)登陸:輸配電設(shè)備網(wǎng) (4)由于渦流和集膚效應(yīng),使電機(jī)、變壓器、輸電線路等產(chǎn)生附加功率損耗而過(guò)熱; (5)增加絕緣介質(zhì)的電場(chǎng)強(qiáng)度,降低設(shè)備使用壽命; (6)零序諧波電流導(dǎo)致三相四線系統(tǒng)的中線過(guò)載,并在三角接法的變壓器繞組內(nèi)產(chǎn)生環(huán)流; &nb
消除諧波產(chǎn)生的原因和危害可以采用以下方法: 在電力線路上安裝電抗器和濾波器,通過(guò)吸收和過(guò)濾諧波,降低對(duì)電力設(shè)備的影響。 對(duì)非線性負(fù)載進(jìn)行合理的配置和管理,減少諧波源的產(chǎn)生。 對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)和診斷,及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理諧波問(wèn)題。 加強(qiáng)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性管理,預(yù)防和減少諧波引起的故障和事故。 以上方法可以有效地消除諧波產(chǎn)生的原因和危害,保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。