電力系統(tǒng)常見(jiàn)問(wèn)題(已修改)
2025-01-19 23:17 本頁(yè)面
【正文】 諧波常見(jiàn)問(wèn)題 一、電能質(zhì)量與電力諧波 一個(gè)理想的電力系統(tǒng)應(yīng)以恒定的頻率（ 50Hz 或 60Hz）和正弦的波形，按規(guī)定的電壓水平對(duì)用戶(hù)供電。供電的頻率、幅值和波形畸變等因素反映了供電質(zhì)量或電能質(zhì)量。 電網(wǎng)的頻率和幅值很大程度由發(fā)電廠(chǎng)控制，而電流和電壓波形的畸變則歸因于用電設(shè)備或負(fù)載。傳統(tǒng)的線(xiàn)性負(fù)載，如白熾燈、磁感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、電阻性發(fā)熱絲、電容器組等，其電流波形是和正常電網(wǎng)電壓波形一致的正弦波，基本沒(méi)有畸變。但是隨著經(jīng)濟(jì)、技術(shù)的發(fā)展，特別是隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，變頻調(diào)速器、半導(dǎo)體整流設(shè)備、不間斷電源、計(jì)算機(jī)、家用音像設(shè)備、節(jié)能燈、復(fù)印機(jī)等新型用電設(shè)備的應(yīng)用迅速增加。這些負(fù)載具有顯著的非線(xiàn)性特征，從電網(wǎng)汲取的電流波形存在嚴(yán)重畸變，不再是和電網(wǎng)的電壓波形一致的正弦波?；兊碾娏髟陔娋W(wǎng)內(nèi)阻抗上產(chǎn)生畸變的電壓 降，又會(huì)導(dǎo)致供電電壓波形畸變。 數(shù)學(xué)分析表明，畸變的波形是由與電網(wǎng)正常工作頻率相同的基波正弦分量和它的高次諧波分量疊加構(gòu)成的。工業(yè)負(fù)載所產(chǎn)生的畸變電流波形所包含的典型諧波分量主要有 5 次、 7 次、 11 次和 13 次諧波。 畸變的電流、電壓波形含有大量高次諧波分量，導(dǎo)致電網(wǎng)污染，電能質(zhì)量惡化，對(duì)電網(wǎng)和電力用戶(hù)都會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的危害和影響。當(dāng)今電力諧波問(wèn)題已成為主要的電能質(zhì)量問(wèn)題。 二、產(chǎn)生諧波的用電設(shè)備 產(chǎn)生諧波的用電設(shè)備非常廣泛，如：變頻調(diào)速器、直流調(diào)速系統(tǒng)、整流設(shè)備、中高頻感應(yīng)加熱設(shè)備、晶閘管溫控加熱設(shè) 備、焊接設(shè)備、電弧爐、電力機(jī)車(chē)、不間斷電源、計(jì)算機(jī)、通訊設(shè)備、音像設(shè)備、充電器、變頻空調(diào)、晶閘管調(diào)光設(shè)備、電子節(jié)能燈、復(fù)印機(jī)等，工作時(shí)都會(huì)產(chǎn)生大量諧波。 三、電力諧波的主要危害 1） 增加電力設(shè)備負(fù)荷，降低系統(tǒng)功率因數(shù)，降低發(fā)電、輸電及用電設(shè)備的有效容量和效率，造成設(shè)備浪費(fèi)、線(xiàn)路浪費(fèi)和電能損失； 2） 引起無(wú)功補(bǔ)償電容器諧振和諧波放大，導(dǎo)致電容器因過(guò)電流或過(guò)電壓而損壞或無(wú)法投入運(yùn)行； 3） 產(chǎn)生脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩致使電動(dòng)機(jī)振動(dòng)，影響產(chǎn)品質(zhì)量和電機(jī)壽命； 4） 由于渦流和集膚效應(yīng)，使電機(jī)、變壓器、輸電 線(xiàn)路等產(chǎn)生附加功率損耗而過(guò)熱，浪費(fèi)電能并加速絕緣老化； 5） 諧波電壓以正比于其峰值電壓的形式增加了絕緣介質(zhì)的電場(chǎng)強(qiáng)度，降低設(shè)備使用壽命； 6） 3 的倍數(shù)次諧波電流會(huì)導(dǎo)致三相四線(xiàn)系統(tǒng)的中線(xiàn)過(guò)載，并在三角形接法的變壓器繞組內(nèi)產(chǎn)生環(huán)流，使繞組電流超過(guò)額定值，嚴(yán)重時(shí)甚至引發(fā)事故。 7） 諧波會(huì)改變保護(hù)繼電器的動(dòng)作特性，引起繼電保護(hù)設(shè)施的誤動(dòng)作，導(dǎo)致區(qū)域性停電事故； 8） 諧波改變了電壓或電流的變化率和峰值，延緩電弧熄滅，影響斷路器的分?jǐn)嗳萘浚? 9） 使計(jì)量?jī)x表特別是感應(yīng)式電能表產(chǎn)生計(jì)量誤差； 10） 干擾鄰近的電力電子設(shè)備、工業(yè)控制設(shè)備和通訊設(shè)備，影響設(shè)備的正常運(yùn)行。 四、電力諧波限制標(biāo)準(zhǔn) 電力諧波是危害電網(wǎng)和電力用戶(hù)的公害，因此國(guó)際、國(guó)內(nèi)都頒布了相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電力諧波加以限制。如關(guān)于公用電網(wǎng)諧波限制的 IEEE519199 GB/T 145491993,關(guān)于用電設(shè)備諧波電流排放限制的 IEC 610003 IEC 610003 GB/Z 202 GB/Z 等等。所有標(biāo)準(zhǔn)都是基于以下三個(gè)目的： 1） 將電力系統(tǒng)電流和電壓波形的畸 變控制到系統(tǒng)及其所接設(shè)備能夠允許的水平； 2） 以符合用戶(hù)需要的電壓波形向用戶(hù)供電； 3） 不干擾其他系統(tǒng)（如通訊系
試題試卷相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1