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,主要包括以下幾個方面:
一、對電氣設備的影響
旋轉電機:諧波電流與基波磁場間的相互作用會引起振蕩力矩,嚴重時能使發(fā)電機產生機械共振,導致汽輪機葉片疲勞損壞。在電動機中,諧波電流產生的附加旋轉磁場與基波旋轉磁場相反時,會降低電動機的效率,使其過熱,甚至損壞。
變壓器:諧波電流流入變壓器時,會因其集膚效應和鄰近效應在繞組中引起附加銅耗。諧波電壓還會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,諧波還會使變壓器的噪聲增大,絕緣材料中的電場強度增大。
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,會使之嚴重過電流,導致發(fā)熱、介質老化,甚至損壞。
二、對電能質量的影響
電壓和電流波形失真:諧波會使電網的電壓和電流波形失真,影響電能的質量。這可能導致電網中的功率因數(shù)下降,從而降低電網的效率。
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,會消耗電能,導致能源消耗的增加。此外,諧波還會通過產生電磁場而產生熱能,進一步造成能源的浪費。
四、對通訊和信號系統(tǒng)的干擾
諧波會對鄰近的通信系統(tǒng)產生干擾,輕則產生噪聲、降低通信質量,重則導致信息丟失,使通信系統(tǒng)無法正常工作。同時,諧波還會對電力系統(tǒng)中的電工儀表產生影響,可能導致測量不準確或設備損壞。
五、對電力系統(tǒng)安全運行的影響
諧波入侵電網可能會引起電力系統(tǒng)中繼電保護的誤動作,影響電力系統(tǒng)的安全運行。此外,諧波還可能對使用中的電子設備產生影響,如使計算機計算出錯等。
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:
控制非線性負載:非線性負載是諧波信號產生的主要原因,因此控制非線性負載可以有效地減少諧波的產生。
使用濾波器:諧波濾波器是一種可以減少諧波信號影響的裝置,通過選擇適當?shù)臑V波器進行濾波,可以減少諧波信號的幅值和失真。
電磁兼容性設計:在電力系統(tǒng)的設計過程中,可以考慮采用電磁兼容性設計,通過合理的電氣設備設計、屏蔽設計和接地設計等手段,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)定運行。