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谐波的影响到底有多大?
谐波的影响到底有多大?
来源: 未知 发布日期:2014-06-27 09:50 点击数:未知
    我们该如何抑制谐波,谐波的影响到底有多大?
    襄阳源创工业控制有限公司,自从成立以来,在全国各大名校的支持下,我公司的谐波治理产品不论是在技术还是在品质方面都有很大的突破,在同行业中名列前茅,为广大工矿企业做出了巨大贡献,同时为了回馈众多客户给予我公司的肯定,我们将不断的学习,进步,引进,创造更多更好的配电产品,在政府和众多客户的见证下稳步快速的发展。
    变压器对变压器而言,谐波电流可导致铜损和杂散损增加,谐波电压则会增加铁损。与纯正基本波运行的正弦电流和电压相较,谐波对变压器的整体影响是温升较高。须注意的是:这些由谐波所引起的额外损失将与电流和频率的平方成比例上升,进而导致变压器的基波负载容量下降。而当你为非线性负载选择正确的变压器额定容量时,应考虑足够的降载因子,以确保变压器温升在允许的范围内。还应注意的是用户由于谐波所造成的额外损失将按所消耗的能量(千瓦一小时)反应在电费上,而且谐波也会导致变压器噪声增加。
    电力电缆在导体中非正弦波电流所产生的热量与具有相同均方根值的纯正弦波电流相较,则非正弦波会有较高的热量。该额外温升是由众所周知的集肤效应和邻近效应所引起的,而这两种现象取决于效率及导体的尺寸和间隔。这两种效应如同增加导体交流电阻,进而导致c损耗增加。
    电动机与发电机谐波电流和电压对感应及同步电动机所造成的主要效应为在谐波频率下铁损和铜损的增加所引起之额外温升。这些额外损失将导致电动机效率降低,并影响转矩。当设备负荷对电动机转矩的变动较敏感时,其扭动转矩的输出将影响所生产产品的质量。例如: 人造纤维纺织业和一些金属加工业。对于旋转电机设备,与正弦磁化相比,谐波会增加噪音量。像五次和七次这种谐波源,在发电机或电动机负载系统上,可产生六次谐波频率的机械振动。机械振动是由振动的扭矩引起的,而扭矩的振动则是由谐波电流和基波频率磁场所造成,如果机械谐振频率与电气励磁频率重合,会发生共振进而产生很高的机械应力,导致机械损坏的危险。
    电子设备电力电子设备对供电电压的谐波畸变很敏感,这种设备常常须靠电压波形的过零点或其它电压波形取得同步运行。电压谐波畸变可导致电压过零点漂移或改变一个相间电压高于另一个相间电压的位置点。这两点对于不同类型的电力电子电路控制是至关重要的。控制系统对这两点(电压过零点与电压位置点)的判断错误可导致控制系统失控。而电力与通讯线路之间的感性或容性耦合亦可能造成对通讯设备的干扰。计算机和一些其它电子设备,如可编过程控制器(PLC),通常要求总谐波电压畸变率(THD)小于5%,且个别谐波电压畸变率低于3%,较高的畸变量可导致控制设备误动作,进而造成生产或运行中断,导致较大的经济损失。 
    开关和继电保护像其它设备一样,谐波电流也会引起开关之额外温升并使基波电流负载能力降低。温升的提高对某些绝缘组件而言会降低其使用寿命。旧式低压断路器之固态跳脱装置,系根据电流峰值来动作,而此种型式之跳脱装置会因馈线供电给非线性负载而导致不正常跳闸。新型跳脱装置则根据电流的有效值(RMS)而动作。保护继电器对波形畸变之响应很大程度取决于所采用的检测方法。目前并没有通用的准则能用来描述谐波对各种继电器的影响。然而,可以认为目前在电网上一般的谐波畸变不会对继电器运行造成影响。
    功率因数补偿电容器电容器与其它设备相较有很大区别,电容器组之容抗随频率升高而降低,因此,电容器组起到吸收高次谐波电流的作用,这将导致电容器组温升提高并增加绝缘材料的介质应力。频繁地切换非线性电磁组件如变压器会产生谐波电流,这些谐波电流将增加电容器的负担。应当注意的是熔丝通常不是用来当作电容器之过载保护。由谐波引起的发热和电压增加意味着电容器使用寿命的缩短。在电力系统中使用电容器组时,因其容性特点在系统共振情况下可显著的改变系统阻抗。必需考虑系统产生谐振的可能性。系统谐振将导致谐波电压和电流会明显地高于在无谐振情况下出现的谐波电压和电流。
    谐波与并联谐振变速驱动器产生的谐波电流,在经由电容器组电容和电网电感形成的并联谐振回路,可被放大到10-15倍。被放大之谐波电流流经电容器可导致其内部组件过热。需注意的是,在相同电流幅值条件下高频谐波电流所造成之损失要高于基波频率电流。
    谐波与串联谐振在上一级电网系统电压如发生波形畸变的情况下,由电容器组之电容和供电变压器之短路电感形成的串联谐振回路会吸引高次谐波电流流入电容器,串联谐振可导致在变压器的低压侧出现高的波形畸变。
    建议:不论何时,只要有非线性负载(直流驱动器、换相器、UPS、及所有整流器)连接到母线上,而又打算在母线上连接电容器组,此时设计无功功率补偿系统,一定要倍加小心。为避免在连接电容器组之系统产生并联或串联谐振,应采用滤波或调谐式电容器组。在那些电管部门对谐波量有限制的地方,通常安装滤波电容器组是必须的,典型的滤波电容器组设置五次、七次、十一次谐波等3个滤波分支路。滤波分支路的数量取决于要吸收的谐波量和需要补偿的无功量。在某些情况下,甚至一个滤波分支路就可满足电压畸变之限制和目标功率因数。为了设计滤波电容器组,应对会产生谐波的负载进行调查及整合,对既设工厂而言进行实地谐波测量是最理想的方式。
    襄阳源创工业控制有限公司,自从成立以来,在全国各大名校的支持下,我公司的谐波治理产品不论是在技术还是在品质方面都有很大的突破,在同行业中名列前茅,为广大工矿企业做出了巨大贡献,同时为了回馈众多客户给予我公司的肯定,我们将不断的学习,进步,引进,创造更多更好的配电产品,在政府和众多客户的见证下稳步快速的发展。

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