电力系统中谐波的危害

谐波的危害电力系统中谐波的危害是多方面的，概括起来有以下几个方面： 1. 对供配电线路的危害

谐波的危害电力系统中谐波的危害是多方面的，概括起来有以下几个方面： 1. 对供配电线路的危害
（1）影响线路的稳定运行:供配电系统中的电力线路与电力变压器一般采用电磁式继电器、感应式继电器或晶体管继电器予以检测保护，使得在故障情况下保证线路与设备的安全。但由于电磁式继电器与感应式继电器对10%以下含量高达40%时又导致继电保护误动作，因而在谐波影响下不能全面有效地起到保护作用。晶体管继电器虽然具有许多优点，但由于采用了整流取样电路，容易受谐波影响，产生误动或拒动。这样，谐波将严重威胁供配电系统的稳定与安全运行。
 （2）影响电网的质量 :电力系统中的谐波能使电网的电压与电流波形发生畸变。如民用配电系统中的中性线，由于荧光灯、调光灯、计算机等负载，会产生大量的奇次谐波，其中3次谐波的含量较多，可达40%；三相配电线路中，相线上的3的整数倍谐波在中性线上会叠加， 使中性线的电流值可能超过相线上的电流。另外，相同频率的谐波电压与谐波电流要产生同次谐波的有功功率与无功功率，从而降低电网电压，浪费电网的容量。
 2. 对电力设备的危害:A、对电力电容器的危害, 当电网存在谐波时，投入电容器后其端电压增大，通过电容器的电流增加得更大，使电容器损耗功率增加。对于膜纸复合介质电容器,虽然允许有谐波时的损耗功率为无谐波时损耗功率的1.38倍;对于全膜电容器允许有谐波时的损耗功率为无谐波时的 1.43倍,但如果谐波含量较高,超出电容器允许条件,就会使电容器过电流和过负荷,损耗功率超过上述值，使电容器异常发热，在电场和温度的作用下绝缘介质会加速老化。尤其是电容器投入在电压已经畸变的电网中时，还可能使电网的谐波加剧，即产生谐波扩大现象。另外，谐波的存在往往使电压呈现尖顶波形，尖顶电压波易在介质中诱发局部放电，且由于电压变化率大，局部放电强度大，对绝缘介质更能起到加速老化的作用，从而缩短电容器的使用寿命。一般来说，电压每升高10%，电容器的寿命就 要缩短1/2左右。再者，在谐波严重的情况下，还会使电容器鼓肚、击穿或爆炸。
 B、对电力变压器的危害: 谐波使变压器的铜耗增大，其中包括电阻损耗、导体中的涡流损耗与导体外部因漏磁通引起的杂散损耗都要增加。谐波还使变压器的铁耗增大，这主要表现在铁心中的磁滞损耗增加，谐波使电压的波形变得越差，则磁滞损耗越大。同时由于以上两方面的损耗增加，因此要减少变压器的实际使用容量，或者说在选择变压器额定容量时需要考虑留出电网中的谐波含量。除此之外，谐波还导致变压器噪声增大,变压器的振动噪声主要是由于铁心的磁致伸缩引起的，随着谐波次数的增加，振动频率在1KHZ左右的成分使混杂噪声增加，有时还发出金属声。
 C、对电力电缆的危害,由于谐波次数高频率上升，再加之电缆导体截面积越大趋肤效应越明显，从而导致导体的交流电阻增大，使得电缆的允许通过电流减小。另外，电缆的电阻、系统母线侧及线路感抗与系统串联，提高功率因数用的电容器及线路的容抗与系统并联，在一定数值的电感与电容下可能发生谐振。
 D、对用电设备的危害,a." 对电动机的危害"谐波对异步电动机的影响，主要是增加电动机的附加损耗，降低效率，严重时使电动机过热。尤其是负序谐波在电动机中产生负序旋转磁场，形成与电动机旋转方向相反的转矩，起制动作用，从而减少电动机的出力。另外电动机中的谐波电流,当频率接近某零件的固有频率时还会使电动机产生机械振动，发出很

wysh

2004年07月23日 12:29:00

2楼

楼主的说法赞同，但是有什么有效的方法来抑止和改善呢？

幽蓝

2004年08月06日 21:47:00

3楼

意犹未尽，请多多赐教！

cgh5123

2006年01月12日 11:03:30

4楼

文章好像没完呀

jiu

2006年01月12日 11:23:20

5楼

什么是谐波
　　电力系统中有非线性（时变或时不变）负载时，即使电源都以工频50HZ供电，当工频电压或电流作用于非线性负载时，就会产生不同于工频的其它频率的正弦电压或电流，这些不同于工频频率的正弦电压或电流，用富氏级数展开，就是人们称的电力谐波。
　　随着经济发展，大功率可控硅的广泛应用，大量非线性负荷增加，特别是电子技术、节能技术和控制技术的进步，在化工、冶金、钢铁、煤矿和交通等部门大量使用各种整流设备、交直流换流设备和电子电压调整设备，电熔炼设备、电化学设备、矿井起重设备、露天采掘设备、电气机车等与日俱增，同时种类繁多的照明器具、娱乐设施和家用电器等普及使用，使得电力系统波形严重畸变。

jiu

2006年01月12日 11:23:43

6楼

谐波的危害
电力谐波的主要危害有：
a、引起串联谐振及并联谐振，放大谐波，造成危险的过电压或过电流；
b、产生谐波损耗，使发、变电和用电设备效率降低；
c、加速电气设备绝缘老化，使其容易击穿，从而缩短它们的使用寿命；
d、使设备（如电机、继电保护、自动装置、测量仪表、电力电子器件、计算机系统、精密仪器等）运转不正常或不能正确操作；
e、干扰通讯系统，降低信号的传输质量，破坏信号的正确传递，甚至损坏通信设备。

jiu

2006年01月12日 11:26:16

7楼

谐波的治理
1）谐波治理标准
　　GB/T 14549—93 《电能质量公用电网谐波》
该标准对不同电压等级各次谐波允许注入值都作了具体规定（略），其规定公用电网谐波电压（相电压）限值

jiu

2006年01月12日 11:27:41

8楼

2)谐波治理
　　谐波治理就是在谐波源处安装滤波器，就近吸收谐波源产生的谐波电流，现在广泛采用的滤波器为无源滤波器，另外有利用时域补偿原理的有源滤波器，这种滤波器的优点是能做到适时补偿，且不增加电网的容性元件，但造价较高。无源滤波装置，吸收高次谐波，而所有滤波支路对基波呈现容性，正好满足无功补偿要求，不必另装并联电容器补偿装置，这种方法经济、简便，国内外广泛采用。
　　滤波器的种类。滤波器大致分为以下六种类型，如图:
(a)—单调谐波滤波器；(b)—双调谐滤波器；

(c)—一阶高通滤波器；(d)—二阶高通滤波器；

(e)—三阶高通滤波器；(f)—“c”式高通滤波器。

jiu

2006年01月12日 11:28:10

9楼

单调谐滤波器通频带窄，滤波效果好，损耗小，调谐容易，是使用最多的一种类型。
　　双调谐滤波器可替代两个单调谐滤波器，只有一个电抗器（L1）承受全部冲击电压，但接线复杂，调谐困难，仅在超高压系统中使用。
　　一阶高通滤波器因基波损耗大，一般不采用。
　　二阶高通滤波器通频带很宽，滤波效果好，既可调谐振点，又可调谐曲线锐度，并可防意外共振与放大，因此也有以二阶宽通带做低次滤波器。
　　三阶高通滤波器一般用电弧炉滤波。
　　“C”式高通滤波器，用于电弧炉滤波，对二次谐波特别有效。

jiu

2006年01月12日 11:28:41

10楼

补偿

　　企业中由于大量的电力负荷是感性负荷，因此企业的自然功率因数较低，如不采用人工补偿，提高功率因数，将造成如下不良影响：

a、降低发电机的输出功率，当发电机需提高无功输出，低于额定功率因数运行时，将使发电机有功输出降低；
b、降低了变电、输电设备的供电能力；
c、使网络电力损耗增加（网络中的电能损失与功率因数平方数成反比）；
d、功率因数愈低，线路的电压降愈大，使得用电设备的运行条件恶化；
e、月均功率因数低于0.9（小型低压用户或农业用电为0.8），将受到“电力罚款”。

　　上述可见，提高功率因数不仅对电力系统，而且对企业经济运行有着重大意义。
　　在考虑提高功率因数时，应首先提高企业用电设备的自然功率因数，当采取措施后还达不到供电部门要求时，采用人工补偿装置。一般除在容量较大、经常运行的恒速机械（如水泵、空压机、鼓风机、电动发电机组等）上采用同步电动机补偿外，其它的应安装并联电容器进行补偿。

jiu

2006年01月12日 11:30:24

11楼

并联电容器补偿容量的计算
QC = α P30 qc

ＱＣ：需要补偿的无功容量，kvar；

P30:全企业有功计算负荷，ＫＷ；

α：平均负荷系数，取0.7～0.8；

qc:补偿率，kvar/KW 可在有关手则查得，也可按下式计算：