谐波的危害有哪些,如何抑制
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谐波的危害有哪些,如何抑制
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。
谐波(harmonicwave),从严格的意义来讲,谐波是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量,一般是指对周期性的非正弦电量进行傅里叶级数分解,其余大于基波频率的电流产生的电量。
从广义上讲,由于交流电网有效分量为工频单一频率,因此任何与工频频率不同的成分都可以称之为谐波,这时谐波这个词的意义已经变得与原意有些不符。
正是因为广义的谐波概念,才有了分数谐波、间谐波、次谐波等等说法。
谐波的危害有哪些?
谐波的危害:
1、对旋转的发电机、电动机而言,由于谐波电流或谐波电压在定子绕组、转子回路及铁心中产生附加损耗,从而降低发电、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振荡力矩,可能引起机械共振,造成汽轮机叶片扭曲及产生疲劳破坏。
2、谐波电压在许多情况下能使正弦波变得更尖,不仅导致电机、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。
3、由于电机、变压器、电力电容器、电缆等负载处于经常的变动之中,极易与电网中含有的大量谐波源构成串联或并联的谐振条件,形成谐波振荡,产生过电压或过电流,危及电机、变压器等负载及电力系统的安全运行,引发输配电事故的发生。
4、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。
断路器开断谐波含量较高的电流时,断路器的开断能力将大大降低,造成电弧重燃,发生短路,甚至断路器爆炸。
5、由于谐波的存在,易使电网的各类保护及自动装置产生误动或拒动以及在通信系统内产生声频干扰,严重时将威胁通信设备及人身安全等。
谐波的抑制:
1、抑制谐波的基本原则
抑制变频器在运行中产生谐波的方法是进行谐波补偿,也就是增加谐波补偿装置,使输入的电流成为正弦波。
2、方法
传统的谐波补偿装置多采用设置LC调谐滤波器的方法来抑制谐波,这种抑制方法既可以抑制谐波,又可以补偿无功功率。
不足之处是其补偿特性易受电网阻抗与运行状态的影响,容易与系统产生并联谐振,进而造成谐波放大,容易导致LC调谐滤波器过载,甚至烧坏。
另一方面,LC调谐滤波器仅能补偿固定频率的谐波且补偿效果不甚理想。
不过,由于LC调谐滤波器的结构简单、成本较低、设置容易,故仍然被广泛应用。
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