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(jié)合我國電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)，提出對繼電保護(hù)裝置的要求，特別強(qiáng)調(diào)了繼電保護(hù)的可靠性。這是為什么呢？經(jīng)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(chǎn)、傳輸和利用的效率降低，使電氣設(shè)備過熱、產(chǎn)生振動(dòng)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(guān)鍵詞：電力系統(tǒng) 諧波 繼電保護(hù) 諧波治理 I 目 錄摘 要 1引 言 11諧波的產(chǎn)生和危害 2 諧波的標(biāo)準(zhǔn) 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(shè)備的影響 5 5 繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置受到諧波嚴(yán)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(hù)的影響 6 繼電器保護(hù)采取抑制諧波畸變的一般措施 8 諧波的運(yùn)用 8 變壓器差動(dòng)保護(hù)利用二次諧波 8 三次諧波電壓構(gòu)成100定子接地保護(hù) 8 微機(jī)保護(hù)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(bǔ)償屏消除諧波 14 14 諧波的綜合治理 14 14 15 15結(jié) 論 17致 謝 18參 考 文 獻(xiàn) 19附錄A 附錄內(nèi)容名稱 20 I 畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(yán)重。近幾年，傳感技術(shù)、光纖、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及信息技術(shù)日臻成熟。隨著各種產(chǎn)生諧波電流的電力電子設(shè)備、家用電器、非線性及沖擊性用電設(shè)備的不斷增加，構(gòu)成了電力系統(tǒng)中電能質(zhì)量的主要污染，對電力系統(tǒng)的用電設(shè)備造成不良影響，甚至造成嚴(yán)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(xué)家傅立葉(M．Fourier)分析原理證明，任何重復(fù)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(guān)系，偶次諧波已經(jīng)被消除了，只有奇次諧波存在。有關(guān)諧波的數(shù)學(xué)分析在18世紀(jì)和19世紀(jì)已經(jīng)奠定了良好的基礎(chǔ)。到了50年代和60年代，由于高壓直流輸電技術(shù)的發(fā)展，發(fā)表了有關(guān)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?yàn)橹C波的危害十分嚴(yán)重。對于電力系統(tǒng)外部，諧波對通信設(shè)備和電子設(shè)備會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重干擾。以下列舉一些典型負(fù)載引起的諧波畸變。該電路布局的廣泛應(yīng)用，將導(dǎo)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(shí)上，對于六脈波變流器而言，在理想條件下即：1次。 通常，一個(gè)連接著很大的平滑電抗器的六脈波橋，所產(chǎn)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(shù)的迅猛發(fā)展，電力系統(tǒng)中的非線性負(fù)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(shè)備（如電氣化鐵道機(jī)車）?！ ?4) 其它（電解設(shè)備和某些家用電器等）。當(dāng)電網(wǎng)公共點(diǎn)的最小短路容量異于表中基準(zhǔn)短路容量時(shí)，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(diǎn)的最小短路容量，MVA；在系統(tǒng)內(nèi)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(dāng)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(fù)載，能與電網(wǎng)上感性設(shè)備（其它設(shè)備主要是感性設(shè)備）配合，構(gòu)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(shè)備,增加電力系統(tǒng)39。加強(qiáng)諧波管理。這種方法的主要缺點(diǎn)是補(bǔ)償特性受電網(wǎng)阻抗和運(yùn)行狀態(tài)影響，易和系統(tǒng)發(fā)生并聯(lián)諧振，導(dǎo)致諧波放大，使LC濾波器過載甚至燒毀?！ ?2)安裝地點(diǎn)存在諧波嚴(yán)重放大或接近諧波諧振條件?！ ?6)安裝地點(diǎn)的短路容量太小，例如在海上油井平臺上、自備機(jī)組成孤立網(wǎng)運(yùn)行等。因?qū)Σ煌l率而言，ωL也不同，高次諧波使動(dòng)作值增大的原因是線圈阻抗增大。整流型距離保護(hù)裝置（如LH21型）的振蕩閉鎖經(jīng)常動(dòng)作，產(chǎn)生這些現(xiàn)象的原因是利用負(fù)序?yàn)V波器將三相電流轉(zhuǎn)變?yōu)閱雾?xiàng)電壓（正比于負(fù)序電流），該濾序器由接在一相內(nèi)的電流互感器和接在兩相內(nèi)的電抗互感器構(gòu)成。因而當(dāng)故障電流流經(jīng)高阻性的阻抗接地時(shí)，接地阻抗將是主要的。導(dǎo)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(chǎn)生畸變?！ ?2)使用運(yùn)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(diǎn)，現(xiàn)在已廣泛使用。所以開發(fā)了具有利用二次諧波制動(dòng)的變壓器差動(dòng)繼電器，二次諧波越大，繼電器的制動(dòng)特性越強(qiáng)，故可防止勵(lì)磁涌流引起的誤動(dòng)作。它不像模擬濾波器那樣會(huì)因元件的差異而影響濾波效果，也不存在元件老化和負(fù)載阻抗匹配問題。加速設(shè)備絕緣老化、減少使用壽命以至設(shè)備損壞報(bào)廢。諧波在注入電網(wǎng)系統(tǒng)后會(huì)對鄰近的通信信號產(chǎn)生干擾，影響一定范圍的通話質(zhì)量。諧波含量超過國家標(biāo)準(zhǔn)所允許值的用電戶，供電部門對其采取經(jīng)濟(jì)罰款和停止供電等措施。諧波對無功補(bǔ)償屏中電容器直接的影響，因?yàn)檠a(bǔ)償屏中電容器本身也是一個(gè)諧波源，產(chǎn)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(yùn)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(chǎn)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(shí)對功率因數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償，（cosφ≥）安裝消諧濾波補(bǔ)償裝置不僅同時(shí)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(jìn)行諧波源當(dāng)?shù)刂卫?。一般根?jù)需要吸收的諧波次數(shù)，設(shè)置合適的LC參數(shù)，分別設(shè)置濾波裝置。同時(shí)還要注意不能在濾除某次諧波時(shí)，LC參數(shù)恰好是另一個(gè)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(cè)消化?！爸C波污染”已經(jīng)成為電網(wǎng)內(nèi)三大公害之一，只有各方面都重視起來，進(jìn)行治理，才能還電網(wǎng)一個(gè)干凈的環(huán)境。（二）采取有效的技術(shù)措施
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