電力系統(tǒng)諧波對電力系統(tǒng)的影響論文-wenkub
2023-07-12 15:15:27 本頁面
【正文】 。本文結合我國電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定標準，提出對繼電保護裝置的要求，特別強調了繼電保護的可靠性。這是為什么呢？經過對該地區(qū)的供電現(xiàn)狀分析，這是由于諧波引起的。諧波使電能的生產、傳輸和利用的效率降低，使電氣設備過熱、產生振動和噪聲，并使絕緣老化，使用壽命縮短，甚至發(fā)生故障或燒毀。關鍵詞：電力系統(tǒng) 諧波 繼電保護 諧波治理 I 目 錄摘 要 1引 言 11諧波的產生和危害 2 諧波的標準 2 諧波源主要種類 3 諧波對于電網(wǎng)的危害主要表現(xiàn) 3 諧波對電網(wǎng)的影響 4 諧波的抑制 42諧波對電力系統(tǒng)各種設備的影響 5 5 繼電保護和自動裝置受到諧波嚴重影響的條件 5 6 諧波對電磁繼電器的影響 6 諧波對整流型繼電器的影響 7 諧波對距離保護的影響 6 繼電器保護采取抑制諧波畸變的一般措施 8 諧波的運用 8 變壓器差動保護利用二次諧波 8 三次諧波電壓構成100定子接地保護 8 微機保護采用抑制諧波的措施 93 電力系統(tǒng)諧波影響及消除 14 電網(wǎng)諧波的危害 14 14 無功補償屏消除諧波 14 14 諧波的綜合治理 14 14 15 15結 論 17致 謝 18參 考 文 獻 19附錄A 附錄內容名稱 20 I 畢業(yè)設計（論文）引 言隨著工業(yè)的發(fā)展，客戶的用電量不斷增長，諧波的影響和危害也日益嚴重。近幾年，傳感技術、光纖、微電子技術、計算機技術及信息技術日臻成熟。隨著各種產生諧波電流的電力電子設備、家用電器、非線性及沖擊性用電設備的不斷增加，構成了電力系統(tǒng)中電能質量的主要污染，對電力系統(tǒng)的用電設備造成不良影響，甚至造成嚴重危害。諧波頻率是基波頻率的整倍數(shù)，根據(jù)法國數(shù)學家傅立葉(M．Fourier)分析原理證明，任何重復的波形都可以分解為含有基波頻率和一系列為基波倍數(shù)的諧波的正弦波分量。在平衡的三相系統(tǒng)中， 由于對稱關系，偶次諧波已經被消除了，只有奇次諧波存在。有關諧波的數(shù)學分析在18世紀和19世紀已經奠定了良好的基礎。到了50年代和60年代，由于高壓直流輸電技術的發(fā)展，發(fā)表了有關變流器引起電力系統(tǒng)諧波問題的大量論文。諧波研究的意義，道德是因為諧波的危害十分嚴重。對于電力系統(tǒng)外部，諧波對通信設備和電子設備會產生嚴重干擾。以下列舉一些典型負載引起的諧波畸變。該電路布局的廣泛應用，將導致過多的諧波電流流入供電系統(tǒng)。 連接平滑電容器的二極管橋的電路布局如圖3（a），電流波形如圖3（b）。 事實上，對于六脈波變流器而言，在理想條件下即：1次。 通常，一個連接著很大的平滑電抗器的六脈波橋，所產生的諧波電流值大約為其中：In———n次諧波電流幅值；I1—基波電流幅值；N———諧波次數(shù)隨著工業(yè)技術的迅猛發(fā)展，電力系統(tǒng)中的非線性負荷明顯增多，因而高次諧波的危害問題也日益突出，其中包括： (1) 各種閥型換流設備（如電氣化鐵道機車）?！ ?4) 其它（電解設備和某些家用電器等）。當電網(wǎng)公共點的最小短路容量異于表中基準短路容量時，按下式修正附錄A表2中的諧波電流允許值式中Sk1———公共連接點的最小短路容量，MVA；在系統(tǒng)內部,如直流輸電中的整流閥和逆變閥等。后者,如電氣鐵道、電弧爐以及由低壓供電的單相家用電器等,而電氣鐵道是當前中壓供電系統(tǒng)中典型的三相不平衡諧波源。其中，特別要注意的是，由于電容器是容性負載，能與電網(wǎng)上感性設備（其它設備主要是感性設備）配合，構成共振條件，又由于其大小與諧波頻率成反比，因此，電容更容易吸收諧波共振電流，引起電容過載，造成電容損壞，或者熔絲熔斷。諧波對線路的主要危害是引起附加損耗。諧波可干擾通信設備,增加電力系統(tǒng)39。加強諧波管理。這種方法的主要缺點是補償特性受電網(wǎng)阻抗和運行狀態(tài)影響，易和系統(tǒng)發(fā)生并聯(lián)諧振，導致諧波放大，使LC濾波器過載甚至燒毀?！ ?2)安裝地點存在諧波嚴重放大或接近諧波諧振條件。 (6)安裝地點的短路容量太小，例如在海上油井平臺上、自備機組成孤立網(wǎng)運行等。因對不同頻率而言，ωL也不同，高次諧波使動作值增大的原因是線圈阻抗增大。整流型距離保護裝置（如LH21型）的振蕩閉鎖經常動作，產生這些現(xiàn)象的原因是利用負序濾波器將三相電流轉變?yōu)閱雾楇妷海ㄕ扔谪撔螂娏鳎?，該濾序器由接在一相內的電流互感器和接在兩相內的電抗互感器構成。因而當故障電流流經高阻性的阻抗接地時，接地阻抗將是主要的。導致這些性能惡化的主要原因之一，就是輸入電流和電壓的波形產生畸變?！ ?2)使用運算放大器的帶通濾波器，由于它具有體積小和精確度高的優(yōu)點，現(xiàn)在已廣泛使用。所以開發(fā)了具有利用二次諧波制動的變壓器差動繼電器，二次諧波越大，繼電器的制動特性越強，故可防止勵磁涌流引起的誤動作。它不像模擬濾波器那樣會因元件的差異而影響濾波效果，也不存在元件老化和負載阻抗匹配問題。加速設備絕緣老化、減少使用壽命以至設備損壞報廢。諧波在注入電網(wǎng)系統(tǒng)后會對鄰近的通信信號產生干擾，影響一定范圍的通話質量。諧波含量超過國家標準所允許值的用電戶，供電部門對其采取經濟罰款和停止供電等措施。諧波對無功補償屏中電容器直接的影響，因為補償屏中電容器本身也是一個諧波源，產生的諧波電壓直接疊加在電容器的基波電壓上，使電容器電壓峰值大大增加，諧波還另電容器在運行中發(fā)生的局部放電不能完成，這往往是使電容器最易損壞的主要原因。電抗器的電感值選擇與電容器在某次諧波頻率一上產生串聯(lián)諧振，形成低阻抗電路，該諧波電流大部份流入濾波器。同時對功率因數(shù)進行補償，（cosφ≥）安裝消諧濾波補償裝置不僅同時起到濾除高次諧波、提高功率因數(shù)。按誰干擾，誰污染，誰治理的原則，進行諧波源當?shù)刂卫?。一般根?jù)需要吸收的諧波次數(shù)，設置合適的LC參數(shù)，分別設置濾波裝置。同時還要注意不能在濾除某次諧波時，LC參數(shù)恰好是另一個諧波的諧振參數(shù)，而使此諧波放大。在可能的情況下，接成Δ，yn形，將諧波在高壓側消化。“諧波污染”已經成為電網(wǎng)內三大公害之一，只有各方面都重視起來，進行治理，才能還電網(wǎng)一個干凈的環(huán)境。（二）采取有效的技術措施
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