谐波危害你知多少?全面盘点谐波对公用电网以及用电安全的影响丨&

2023-02-15 08:09

原标题:谐波危害你知多少?全面盘点谐波对公用电网以及用电安全的影响

谐波有什么危害?我们为什么要治理谐波呢?那么,今天我们就来八一八谐波到底有哪些危害!

理想的公用电网所提供的电压应该是单一而固定的频率以及规定的电压幅值。谐波电流和谐波电压的出现,对公用电网是一种污染,它使用电设备所处的环境恶化,也对周围的其他设备产生干扰。

在电力电子设备广泛应用以前,人们对谐波及其危害就进行过一些研究,并有一定认识,但那时谐波污染还没有引起足够的重视。近三四十年来,各种电力电子装置的迅速发展使得公用电网的谐波污染日趋严重,由谐波引起的各种故障和事故也不断发生,谐波危害的严重性才引起人们高度的关注。

谐波的危害十分严重。谐波使电能的生产、传输和利用的效率降低,使电气设备过热、产生振动和噪声,并使绝缘老化,使用寿命缩短,甚至发生故障或烧毁。谐波可引起电力系统局部并联谐振或串联谐振,使谐波含量放大,造成电容器等设备烧毁。谐波还会引起继电保护和自动装置误动作,使电能计量出现混乱。对于电力系统外部,谐波对通信设备和电子设备会产生严重干扰。

1、加大企业的电力运行成本

大量谐波电压电流在电网中游荡并积累加导致线路损耗増加、电力设备过热,从而加大了电力运行成本,増加了电费的支出。

2、降低了供电的可靠性

谐波电压在许多情况下能使正弦波变得更尖,不仅导致变压器、电容器等电气设备的磁滞及涡流损耗增加,而且使绝缘材料承受的电应力增大。谐波电流能使变压器的铜耗增加,所以变压器在严重的谐波负荷下将产生局部过热,噪声増大,从而加速绝缘老化,大大缩短了变压器、电动机的使用寿命,降低供电可靠性,极有可能在生产过程中造成断电的严重后果。

3、导致供电事故的发生

电网中含有大量的谐波源(变频或整流设备)以及电力电容器、变压器、电缆、电动机等负荷,这些电气设备处于经常的变动之中,极易构成非联或并联的谐振条件。当电网参数配合不利时,在一定的频率下,形成谐波振荡,产生过电压或过电流,危机电力系统的安全运行。

4、导致设备无法正常工作

对旋转的发电机、电动机,由于谐波电流或谐波电压在定子绕组、转子回路及铁芯中产生附加损耗,从而降低发输电及用电设备的效率,更为严重的是谐波振荡容易使汽轮发电机产生震荡力矩,可能引起机械共振,造成汽轮机叶片扭曲及产生疲劳循环,导致设备无法正常工作。

5、引发恶性事故

继电保护自动装置对于保证电网的安全运行具有十分重要的作用。但是由于谐波的大量存在,易使电网的各类保护及自动装置产生误动或拒动,特别在广泛应用的微机保护、综合自动化装置中表现突出,引起区域(厂内)电网瓦解,造成大面积停电等恶性事故。

6、导致线路短路

电网谐波将使测量仪表、计量装置产生误差,达不到正确指示及计量(计量仪表的误差主要反映在电能表上)。断路器开断谐波含量较高的电流时,断路器的遮断能力将大大降低,造成电弧重燃,发生短路,甚至断路器爆炸。

7、降低产品质量

由于波振波的长期存在,电机等设备运行增大了振动,使生产误差加大,降低产品的加工精度,降低产品质量。

8、影响通讯系统的正常工作

当输电线路与通讯线路平行或相距较近时,由于两者之间存在静电感应和电磁感应,形成电场耦合和磁场耦合,谐波分量将在通讯系统内产生声频干扰,从而降低信号的传输质量,破坏信号的正常传输,从而影响通话的清晰度和通信质量。

1、电气火灾

生活中节能灯、调光器这些终端都是谐波源,对电网危害很大。通过有关部门测定,在应用电器设备较多的酒吧、大厦、居民小区等,没有采取滤波等措施前,中性电流很大,很容易导致过热引发火灾事故。

2、损害设备

谐波的污染对继电保护、计算机系统和精密制造业的精密机械或仪器等,都可能影响正常的运行、操作,降低设备使用寿命,甚至引起继电保护误操作而形成不必要的事故,造成不同程度的影响和损害。

3、通信干扰

谐波产生的静电感应和电磁感应会在通信线路上产生声频干扰,谐波频率高时,会发射杂音,在通信线路上引起音频干扰,严重时还可能出发电话铃响。

另外,谐波和间谐波对居民生活用电也有直接影响。

(1)间谐波引起照明灯光和电视画面忽明忽暗的闪烁,造成视觉疲劳。

(2)间谐波引起冰箱、空调的压缩机承受冲击力,产生振动,降低使用寿命。

(3)影响有线电视、广播的信号正常传输,可能通过电磁感应和辐射造成干扰影响。

(4)引起电能计量误差,造成不必要的电费损失等。

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