谐波有什么危害?
zhangtao028
2009年03月13日 15:10:17
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xuxianjie
2009年03月15日 00:28:09
2楼
(1)交流发电机。同步电动机及感应电动机在定子绕组和转子绕组产生附加热损耗,热损耗除谐波电流铜损I2nR以外,还由于电流的集肤效应,产生附加损耗,对转子引起热损耗增大。对大型汽轮发电机来说,若发生多次谐波振荡,谐波电流超过额定电流的25%时,由于上述原因可能会导致转子局部过热而损坏。对变压器来说,铁芯产生热损耗,尤其是涡流损耗大,在变压器绕组中有谐波电流,在铁芯中感应磁通,产生铁损。
(2)架空线路谐波电流产生热损,较大的高次谐波电流分量能显著地延缓潜供电流的熄灭,导致单相重合闸失败。电缆中的谐波电流会产生热损,使电缆介损、温升增大。
(3)电力电容器由于谐波电流会引起附加绝缘介质损耗,加快电力电容器绝缘老化。系统谐波电压或电流发生谐振则引起过电压和过电流,对电气设备绝缘损坏,引起噪音与振动。
(4)电子计算机会由于谐波干扰发生失真;工业电子设备功能会因其被破坏。
(5)对继电保护、自动控制装置和计算机产生干扰和造成误动作,造成电能计量的误差。
(6)谐波电流在高压架空线路上的流动除增加线损外,还将对相邻通讯线路产生干扰影响。
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chenguang185
2009年04月10日 10:49:45
3楼
山东泰安晨光电器厂坐落于五岳独尊的泰山脚下,是一家以自动华专业为主体的,以设计、生产制造、成套电气设备的高新技术企业。
我厂主要从事动态无功功率补偿滤波冶理装置的设计制作,电能质量的检测、优化、净化;冷轧行业自动化设备的设计、制作、安装、维修。
我厂具有各种先进的检测设备及一流的电气专业人才,他们具有丰富的专业知识和实践经验,确保产品的设计合理、质量合格。
公司总经理李申波携全体员工,敬请新老客户来公司洽谈业务、光临指导。谢谢合作!

我公司研制开发的TSC动态无功补偿装置采用全智能型TPM2000动态无功补偿控制器、无触点可控硅投切模块、特殊工艺设计的电抗器、电容器以及保护元件等组成。根据配电系统的负荷情况实时动态投切L-C滤波器组、补偿基波无功的同时抑制、滤除谐波。主要适用于配电系统有谐波、负荷变化较大、三相不平衡、要求快速补偿的工况场合。
动态无功补偿控制器:
它是采用DSP数字信号处理器和MPU微处理器组成的双处理器结构的智能化产品,是专门针对动态无功补偿控制系统开发的新型配电监控设备,集动态无功补偿控制、谐波滤波、电力参数测量、越限检测、事件记录和数据通讯等多种功能于一体。
智能动态投切功率模块:
它是一种智能化的控制执行部件,采用大功率可控硅组成的无触点开关,快速跟踪负载无功电流的变化,对L-C滤波器组过零触发投切,可在电容器切除后的任何电压、任何状态自动投入可分相投切,切除过程无操作过电压、电弧重燃现象,响应时间≤20ms,可频繁投切、无噪音、使用寿命长、维修量少、并且具备过温保护、报警输出运行指示等功能,采用单片机控制投切并智能监控可控硅的温度和负载的运行状况,具备完善的保护功能,输入信号与控制信号光电隔离,抗干扰能力强,性能稳定可靠。
本装置还采用特殊工艺制作的滤波电抗器和滤波电容器,能够高精度抑制治理谐波杜绝过流以及谐波放大,保证设备在外界环境条件恶劣的情况下长期可靠的运行。
产品特点:
1、增加变压器的带载容量,提高电气设备的效率降低网损,减少线路的损耗,高效节能。
2、采用进口可控硅控制电容器实现无触点、无冲击、无过滤投切,与普通补偿柜相比还具有损耗低,元件寿命长,免维护的优点。
3、滤除系统谐波,避免谐波谐振,防止谐波放大,提高电网电能质量,消除对电网的污染,远远超出供电部门的要求。
4、 快速跟踪系统负荷无功变化,实时动态响应,系统控制响应时间(小于等于)20ms.
5、 电容单元设置灵活,电容值组可以按容量的不同,组合成二进制编码,任意容量和等容进行电容组组合。
6、 多种控制数字模型,根据电容组的不同组合模式,配置不同的数字模型。
7、 按照无功电流大小补偿无功功率,杜绝投切振荡。
8、 投切无冲击,实现过零触发,投切速度快,无机械触点,无电弧重燃,无噪音。
9、 电容器保护功能,在系统电压出现过压、欠压、缺相、高次谐波超限等状况,监控仪将对电容器进行保护闭锁。
10、 交流信号测量,三路电压、三路电流,测量配电系统的电压,电流,功率因数,有功功率,无功功率,电压总谐波畸变率,电流总谐波畸变率等。
11、 越限监测报警,电压超限,缺相,电流超限。停电自动退出,送电后自动恢复运行,安全可靠,使用寿命长。
技术参数:
  额定电压:400V、660V、1100V(特殊要求可定制)
  动态响应时间:(小于等于)20ms
  额定测量电流:5A
  谐波测量范围:1-31次
  精度:电压、电流0.5级,功率1.5级。
  基波无功补偿:功率因数可达到0.95以上
  谐波滤除率:解标滤波型满足GB/T14549-93Y的要求
  环境温度:-30度——+50度
  防护等级:IP31,户外使用防护等级IP33
彻底消灭因功率因数的电力罚款!(功率因数可由电力罚款改为奖励)减少电力损耗!减少用电费支出,减少因谐波烧坏电气设备的机率.

节电效果非常显著!!!

适用场所:
1.平衡与不平衡无功功率动态补偿滤除谐波,提高配电系统功率因数。
2.适用在轧钢/电力、汽车、冶金、机械制造、化工、造纸、纺织、煤炭、造船、通讯、机场、大型场馆、高层建筑等场所的无功补偿及滤波要求。
3.特别适用于冲击多变负荷的实时补偿。如:电焊机、气锤、注塑机、可逆轧等快速地稳定冲击性负荷的无功变化,消除高次谐波电流。

应用范围:
 负荷功率因数低、线路压降大,需要进行无功功率补偿的场合、负载功率变化大,变化速度快的场合、有谐波源(如直流调速、变频调速、变频炉等)谐波污染严重需要抑制或治理谐波的场合,负载三相不平衡的场合,对电压波动和动态补偿有较高要求的场合。
联系人:周振鹏 13793807028 TEL05388616185 FAX05386926568
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tjhe1026
2009年12月16日 20:37:31
4楼
[下面的文章转摘自湖南大学科技文献]
  随着越来越多的人防工程被开发利用,在低压配电系统中出现了许多非线性负载,如:变频空调机、恒流稳压给水装置等,这些非线性负载会引起系统内电流、电压波形发生畸变,产生大量的高次谐波,配电网谐波的危害日渐明显,谐波治理已不容忽视。因此,分析引发谐波畸变的各类扰动源,并针对谐波畸变的危害提出相应的防范措施,对低压配电系统的安全运行具有重要意义。
低压配电系统谐波污染主要危害:
(1)由于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压力增大;再者,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、噪声增大现象,从而加速绝缘老化,缩短变压器等电气设备的使用寿命,降低供电可靠性;
(2)导致电力电缆发热,在三相对称回路中,三次谐波在三相导线中相位相同,在中性线上叠加后产生了3倍于相线的谐波电流和谐波电压,导致了中性线温度升高。大量的OA设备及电子式荧光灯使三次谐波在系统中的占有率增大,因此,谐波引起中性线发热的问题值得关注。当高频电流通过导线时,线路集肤效应加重,线路外表面电流密度加大,就会导致线路(相线及中性线)发热;
(3)当配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,容易形成电场耦合和磁场耦合,三次谐波分量效应更显强烈,并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,不仅影响通话的清晰度,严重时将威胁通讯设备及人身安全;
(4)导致低压配电设备工作异常,谐波畸变可使配电用低压电器设备(断路器、漏电保护器、接触器、热继电器等)发生故障。谐波电流使低压电器设备铁损、铜损增加,集肤效应加剧,从而产生异常发热、误动作等故障;
(5)导致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,容易引起区域系统瓦解,造成故障扩大等恶性后果;
(6)建筑物突发火灾被证明也有一部分与电网谐波有关。同时,电网谐波还会严重削弱和干扰电网的经济运行,造成电网“公害”。
 对于配电网谐波污染及其可能造成的负面影响,我国将于近期出台谐波控制强制性规范,强化对谐波污染的治理,目前,国内一些企业已开始重视对谐波污染的制理,投资安装了谐波滤波器,取得了节能和提高电网品质的双重效果。
鉴于配电系统谐波的危害及国家对谐波污染的治理要求,应积极采取消除或抑制谐波危害的防范措施:
(1)在根据负载确定电力变压器额定容量时,应考虑谐波畸变而留有裕量。在民用建筑设计中一般应保证变压器负荷率为70%—80%左右,该负荷率的工程裕量即可防范谐波引起的变压器发热危害;
(2)通过采用高性能的用电设备,改善其谐波的保护性能,提高设备的抗谐波干扰能力;
(3)在电缆截面的选择中,应考虑谐波引起线缆发热的危害。对于连接谐波主要扰动源设备的配线,确定线缆载流量时应留有足够裕量,可适当放大一级选择线缆截面。在三相四线制系统中,应考虑三次谐波电流和高次谐波电流引起的集肤效应对中性线的发热危害,即在中性线截面的选择中留有足够裕量,一般与相线等截面,特殊情况下甚至需大于相线截面;
 (4)交流滤波装置能够有效地吸收谐波源所产生的谐波电流,降低谐波电压是抑制谐波“污染”的有效措施之一。一般由电容器、电抗器、电阻器组合而成,结构简单,运行可靠,维护方便,一次性投资较少,适合应用在许多场合;
(5)采取快速可变的电抗器或电容元件组合,形成动态无功补偿装置(或称静止无功补偿装置)与谐波源并联,不仅可有效地减少谐波量,而且能够抑制电压波动、闪变,增加系统阻尼,提高系统功率因数,保证电网供电质量。静补装置一次性投资较大,但是,经济和社会效益较好,适合于有较大谐波源的场所;
(6)在设计和施工阶段,建议采取以下措施抑制谐波对电子设备的干扰;
①为该类设备设计专用回路供电,尽可能避免干扰沿供电线路窜人;
②为易受干扰设备加装线路滤波器,消除或抑制谐波分量,净化电源;
③使该类设备配线尽可能远离谐波电流畸变严重的线路,以避免空间电磁干扰。
(7)无源串联滤波器技术先进,安全可靠,对清除谐波污染效果十分显著,同时,增加了电网系统的可靠性和现有网络及配电柜的负载能力,提高了低压电网的效率,延长了灯具和设备中电容器的寿命,应进行大规模推广。
电力消费的趋势是高效率用电与高质量用电相接合,电力污染不符合绿色用电的要求。进行谐波治理,提高电力品质与节能相结合。谐波治理是个综合治理过程,一方面要从源头抓起,加强设备的管理,防止谐波的产生,更重要的是提高认识,积极进行谐波治理,防止灾害产生。
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tjhe1026
2009年12月16日 20:41:40
5楼
 谐波的危害
2.1污染公用电网
如果公用电网的谐波特别严重,则不但使接入该电网的设备(电视机、计算机等)无法正常工作,甚至会造成故障,而且还会造成向公用电网的中性线注入更多电流,造成超载、发热,影响电力正常输送。
2.2影响变压器工作
谐波电流,特别是3次(及其倍数)谐波侵入三角形连接的变压器,会在其绕组中形成环流,使绕组发热。对Y形连接中性线接地系统中,侵入变压器的中性线的3次谐波电流会使中性线发热。
2.3影响继电保护的可靠性
如果继电保护装置是按基波负序量整定其整定值大小,此时,若谐波干扰叠加到极低的整定值上,则可能会引起负序保护装置的误动作,影响电力系统安全。
2.4加速金属化膜电容器老化
在电网中金属化膜电容器被大量用于无功补偿或滤波器,而在谐波的长期作用下,金属化膜电容器会加速老化(见表1)。
2.5增加输电线路功耗
如果电网中含有高次谐波电流,那么,高次谐波电流会使输电线路功耗增加。
如果输电线是电缆线路,与架空线路相比,电缆线路对地电容要大10~20倍,而感抗仅为其1/3~1/2,所以很容易形成谐波谐振,造成绝缘击穿。
2.6增加旋转电机的损耗
国际上一般认为电动机在正常持续运行条件下,电网中负序电压不超过额定电压的2%,如果电网中谐波电压折算成等值基波负序电压大于这个数值,则附加功耗明显增加。
2.7影响或干扰测量控制仪器、通讯系统工作
例如,直流输电中,直流换流站换相时会产生3~10kHz高频噪声,会干扰电力载波通信的正常工作。
3 谐波抑制技术
3.1整机电源需留有较大贮备量
为了使测量、控制装置能满足负载较大变化范围,因此在设计整机电源时,可给予较大贮备量,一般选取0.5~1倍余量;
3.2对干扰大的设备与测控装置采用不同相线供电
因为测量、控制装置的许多干扰是由电源线窜入的,因此在规划供电线路时,对干扰大的设备与测控装置采用不同相线供电,见图6;
3.3将测量、控制装置的供电与动力装置的供电分开
将测量、控制装置的供电与动力装置的供电分开,见图7。因为动力装置的负荷变动大,测量、控制、微机及电视机的负荷小,动力装置产生的干扰大,供电电源分开后,测量、控制、微机及电视机的电源与动力装置的电源相互隔离,可以大大减少通过电源线的干扰。
3.4其余抑制高次谐波的技术
3.4.1开关电源干扰的抑制技术
一般采用的办法是:电源滤波、屏蔽及减少开关电源本身干扰能量。
采用电源滤波器。如图8,其中C1、C2具有抑制串模干扰,L1、L2可以抑制共模干扰,而C4、C3可以抑制串共模干扰。电源滤波器可以阻止电网中的干扰进入开关电源,也可以阻止开关电源的干扰进入电网。
屏蔽技术可以有效地防止向外辐射干扰。
减少开关电源本身干扰,利用改善线圈绕制工艺,确保绕组之间紧密耦合,以减少变压器漏感。还可以在高频整流二极管上串入可饱和磁芯线圈,利用流过反向电流时,因磁芯不饱和而产生的较大电势阻止反向电流上升。
3.4.2变压器空载合闸涌流抑止方法
根据方程(1),如果合闸时,α=(即U1=U1m便合闸),则:
Φ1=-Φmcos(ωt+)=Φmsinωt(4)
没有暂态分量,合闸后磁通立即进入稳定状态,理论上可以避免冲击涌流过程。
3.4.3抑制单相电容器组开断瞬态过电压方法
如果采用选相断路器投切电容器,则可以消除或大大降低投切电容器产生的瞬态过电压,从而使接在母线上的电力电子调速系统可以稳定地工作,接在母线上的其余设备也可不受过电压干扰的影响。
3.4.4抑制电压互感器铁磁谐振方法
其方法是要使它脱离谐振区,图9示出了电压互感器的伏安特性U=f(IL),系统对地电容的伏安特性U=f(IC)和合成伏安特性U=f(IL-IC),在oa区间,合成电流呈容性,合成电流随电压上升而增加,在ab区间铁芯饱和导致XL电抗减少(电感电流非线性急剧增长),最后使合成电流仍为容性,合成电流随电压上升而减少,所以ab区间是不稳定区间,在b点合成电流为零,这时XL=XC(IC=IL),发生并联谐振。采用中性点不接地的电压互感器或采用电容分压器可以从根本上避免铁磁谐振。
3.4.5抑止整流和逆变产生的谐波
(1)在变频器前加装电源滤波器。一种成本比较低的方法是在电源侧加装三只680μf250VAC的电容,(分别接在L-N,L-grond,N-grond上)这种方法可使电磁干扰电流降至原来的1/10,效果较明显;
(2)变频器的电源电缆采用屏蔽电缆,屏蔽电缆穿铁管并接地,输出电缆也穿铁管并接地,屏蔽层应在接变频器处和电机处两端都接地。
3.4.6抑止电弧炉运行时的干扰
(1)在合适地段加入电容补偿装置,补偿无功波动;
(2)可以重新安排供电系统(见图10)。
4结束语
随着非线性电力设备的广泛应用,电力系统中谐波问题越来越严重,一方面造成了电力设备的损坏,加速绝缘老化,另一方面也影响了计算机、电视系统等电子设备正常工作,直接扰乱了人们的正常生活。
谐波问题涉及供电部门、电力用户和设备制造商,谐波问题已引起人们的高度重视。应合理规划电网,电力电子设备(特别一次设备)应符合电磁发射水平,电子设备、电子仪器应满足电磁兼容性要求。
【以上文献摘自网址: http://okcid.cn/article/bf/4486$4.html】
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tjhe1026
2009年12月16日 20:43:47
6楼
看了不少论述谐波的文章,没有见到谐波电流计算方法。是不是一定要用傅立叶级数展开式进行计算?是否可以采用矢量图进行直观计算?
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tangxl2009
2009年12月16日 21:34:40
7楼
你问的问题网上又很多资料和论文的,如果你是研究谐波的就需要深入了解了。
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