谐波对电力系统的危害
武汉特高压旗下的串联谐振可以帮助众多电力工作者更加方便的进行各类电力测试。
谐波对电力系统的危害是多方面的,主要包括以下几个方面:
一、对电气设备的影响
旋转电机:谐波电流与基波磁场间的相互作用会引起振荡力矩,严重时能使发电机产生机械共振,导致汽轮机叶片疲劳损坏。在电动机中,谐波电流产生的附加旋转磁场与基波旋转磁场相反时,会降低电动机的效率,使其过热,甚至损坏。
变压器:谐波电流流入变压器时,会因其集肤效应和邻近效应在绕组中引起附加铜耗。谐波电压还会使变压器的磁滞及涡流损耗增加,缩短变压器的使用寿命。同时,谐波还会使变压器的噪声增大,绝缘材料中的电场强度增大。
电容器和电缆:谐波电压作用在电容器和电缆等频率敏感的电容元件上,会使之严重过电流,导致发热、介质老化,甚至损坏。
二、对电能质量的影响
电压和电流波形失真:谐波会使电网的电压和电流波形失真,影响电能的质量。这可能导致电网中的功率因数下降,从而降低电网的效率。
谐振现象:谐波的增加可能使供电系统发生谐振,导致系统过电压而跳闸,甚至绝缘击穿。
三、对能源消耗的影响
谐波在电力系统中传输时,会消耗电能,导致能源消耗的增加。此外,谐波还会通过产生电磁场而产生热能,进一步造成能源的浪费。
四、对通讯和信号系统的干扰
谐波会对邻近的通信系统产生干扰,轻则产生噪声、降低通信质量,重则导致信息丢失,使通信系统无法正常工作。同时,谐波还会对电力系统中的电工仪表产生影响,可能导致测量不准确或设备损坏。
五、对电力系统安全运行的影响
谐波入侵电网可能会引起电力系统中继电保护的误动作,影响电力系统的安全运行。此外,谐波还可能对使用中的电子设备产生影响,如使计算机计算出错等。
治理方法
为了减小谐波对电力系统的影响,可以采取以下治理方法:
控制非线性负载:非线性负载是谐波信号产生的主要原因,因此控制非线性负载可以有效地减少谐波的产生。
使用滤波器:谐波滤波器是一种可以减少谐波信号影响的装置,通过选择适当的滤波器进行滤波,可以减少谐波信号的幅值和失真。
电磁兼容性设计:在电力系统的设计过程中,可以考虑采用电磁兼容性设计,通过合理的电气设备设计、屏蔽设计和接地设计等手段,减少谐波发生的可能性。
综上所述,谐波对电力系统的危害是多方面的,需要引起足够的重视并采取有效的治理措施来保障电力系统的安全稳定运行。