電力系統(tǒng)諧波對(duì)電力系統(tǒng)的影響論文(編輯修改稿)
2024-07-24 15:15 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 系統(tǒng)39。電力系統(tǒng)的功率損耗(如線(xiàn)損),使無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備不能正常運(yùn)行等,給系統(tǒng)和用戶(hù)帶來(lái)危害。限制電網(wǎng)諧波的主要措施有:增加換流裝置的脈動(dòng)數(shù)。加裝交流濾波器、有源電力濾波器。加強(qiáng)諧波管理。 諧波的抑制為解決電力電子裝置和其他諧波源的諧波污染問(wèn)題，基本思路有兩條：一條是裝設(shè)諧波補(bǔ)償裝置來(lái)補(bǔ)償諧波，這對(duì)各種諧波源都是適用的；另一條是對(duì)電力電子裝置本身進(jìn)行改造，使期不產(chǎn)生諧波，且功率因數(shù)可控制為1，這當(dāng)然只適用于作為主要諧波源的電力電子裝置。裝設(shè)諧波補(bǔ)償裝置的傳統(tǒng)方法就是采用LC調(diào)諧濾波器。這種方法既可補(bǔ)償諧波，又可補(bǔ)償無(wú)功功率，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一直被廣泛使用。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(guò)載甚至燒毀。此外，它只能補(bǔ)償固定頻率的諧波，補(bǔ)償效果也不甚理想。2諧波對(duì)電力系統(tǒng)各種設(shè)備的影響使得繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置受到諧波嚴(yán)重影響的條件可以列出以下七條，其中第1和第2條之一是必須具備的。 (1)在電氣距離上接近大的諧波源。 (2)安裝地點(diǎn)存在諧波嚴(yán)重放大或接近諧波諧振條件。 (3)裝置的動(dòng)作整定值很小，例如接在差動(dòng)電路、零序電路或負(fù)序電路上。 (4)裝置的元件或動(dòng)作原理對(duì)諧波敏感，例如采用晶體管繼電器、半波比相判斷的方式、依靠檢出過(guò)零點(diǎn)等等?！ ?5)諧波損傷了裝置的某個(gè)部分，例如使動(dòng)作接點(diǎn)粘連，導(dǎo)致誤動(dòng)?！ ?6)安裝地點(diǎn)的短路容量太小，例如在海上油井平臺(tái)上、自備機(jī)組成孤立網(wǎng)運(yùn)行等?！ ?7)尚有不平衡負(fù)荷或涌流的基波負(fù)序電流，并且和諧波電流同時(shí)發(fā)生。電磁型電壓繼電器的動(dòng)作還與流過(guò)其線(xiàn)圈的電流有效值平方成比例。線(xiàn)圈匝數(shù)很多，阻抗分量很大，其阻抗看作為R jωL。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(xiàn)圈阻抗增大。當(dāng)含有諧波的電壓接入繼電器時(shí)，動(dòng)作值誤差一般為正誤差，低壓繼電器這時(shí)很容易動(dòng)作。電磁型繼電器的動(dòng)作速度較慢，對(duì)定值誤差也要求不高，在諧波含量小于10時(shí)，諧波對(duì)其影響不太大。但是，在諧波含量很大并且各次諧波衰減又較慢的場(chǎng)合，電磁型繼電器誤動(dòng)也會(huì)造成大的系統(tǒng)事故。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。當(dāng)系統(tǒng)電流中含有諧波，并且三相諧波并不相等也不對(duì)稱(chēng)時(shí)，負(fù)序?yàn)V波器就有很大的諧波輸出，加之裂相回路對(duì)諧波的進(jìn)一步放大作用，使整流出的直流脈動(dòng)很大，因而使保護(hù)誤啟動(dòng)。距離保護(hù)裝置中的測(cè)距元件，通常按線(xiàn)路的基波阻抗整定。在故障情況下，當(dāng)有諧波電流時(shí)（特別是三次諧波），所測(cè)的阻抗相對(duì)于基波阻抗值可能會(huì)有相當(dāng)大的誤差。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。如果電流中諧波分量較大，應(yīng)采取濾波措施，否則造成繼電器誤動(dòng)的可能性很大。通過(guò)試驗(yàn)，諧波含量在5以下，則諧波對(duì)繼電器的影響不大。評(píng)價(jià)保護(hù)繼電保護(hù)性能時(shí)通常使用三個(gè)指標(biāo)：靈敏度、選擇性、速動(dòng)性。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。采用按基波動(dòng)作的回路?！? 采用濾波器是將直流分量和高次諧波分量濾掉，剩下的基波分量在檢測(cè)回路里進(jìn)行檢測(cè)?！ ?1)使用共振型電流互感器的帶通濾波器?！ ?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。使用限時(shí)回路。檢測(cè)畸變波形的正負(fù)非對(duì)稱(chēng)性。變壓器勵(lì)涌流中的高次諧波成分很大，并以二次諧波為主。所以開(kāi)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。利用三次諧波電勢(shì)構(gòu)成的定子接地保護(hù)，用以消除基波零序電壓元件保護(hù)不到的死區(qū)。微機(jī)保護(hù)借助硬件（有源濾波器）和軟件（數(shù)字濾波器），清除了電力系統(tǒng)直流分量和高次諧波分量的數(shù)據(jù)，可進(jìn)行高精度的各種保護(hù)運(yùn)算。數(shù)字濾波用軟件實(shí)現(xiàn)，因此不受外界環(huán)境（如溫度）的影響，可靠性高，具有高度的規(guī)范性。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(wèn)題。另外，數(shù)字濾波器還具有高度的靈活性，當(dāng)需要改變?yōu)V波器的性能時(shí)，只需重新編程即可。3電力系統(tǒng)諧波影響及消除諧波使公用電網(wǎng)系統(tǒng)下設(shè)備元件產(chǎn)生了附加諧波損耗，降低了發(fā)電，輸電及用電設(shè)備的效率，大量的3次以上的諧波流過(guò)中性線(xiàn)路時(shí)，會(huì)使線(xiàn)路過(guò)熱損壞甚至發(fā)生火災(zāi)。諧波影響各種電氣設(shè)備的正常工作，諧波對(duì)電機(jī)的影響除了引起附加損耗外，還會(huì)引起機(jī)械振動(dòng)、噪聲增加和過(guò)電壓；使變壓器局部，電容器、電纜等設(shè)備發(fā)熱。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。諧波的發(fā)生還會(huì)引起公用電網(wǎng)中局部的并聯(lián)諧振或串聯(lián)諧振，從而進(jìn)一步引起諧波放大，使上述的危害大大增加。甚至還會(huì)引起嚴(yán)重電力事故。諧波還會(huì)影響電氣線(xiàn)路中的保護(hù)元件，繼電器、自動(dòng)系統(tǒng)裝置的誤操作，電氣測(cè)量?jī)x表不準(zhǔn)確等等。諧波在注入電網(wǎng)系統(tǒng)后會(huì)對(duì)鄰近的通信信號(hào)產(chǎn)生干擾，影響一定范圍的通話(huà)質(zhì)量。觸發(fā)電話(huà)鈴響，甚至在極端情況下，威脅通信設(shè)備和人員的安全。綜上所述。無(wú)功功率增大和諧波放大對(duì)供電部門(mén)和用戶(hù)都造成極大的危害和損失，國(guó)家對(duì)諧波的制定相應(yīng)的控制標(biāo)準(zhǔn)，只要在國(guó)家允許的諧波含有量下供電部門(mén)才能對(duì)其正常供電。諧波含量超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)所允許值的用電戶(hù)，供電部門(mén)對(duì)其采取經(jīng)濟(jì)罰款和停止供電等措施。 無(wú)功補(bǔ)償屏消除諧波針對(duì)冶煉行業(yè)的實(shí)際問(wèn)題，一些冶煉廠(chǎng)家的基本目的是提高系統(tǒng)的功率因數(shù)采用安裝無(wú)功補(bǔ)償屏方法，通過(guò)對(duì)無(wú)功功率的調(diào)整，使用補(bǔ)償電容器對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償以達(dá)到功率因數(shù)。無(wú)功補(bǔ)償屏在經(jīng)濟(jì)上可能優(yōu)惠，但它本身結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和存在著較多的嚴(yán)重問(wèn)題和諧波問(wèn)題。諧波對(duì)無(wú)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)生的諧波電流直接疊加在電容器的基波電流上，使電容器電流有效值變大，本身的溫升增高，甚至引起過(guò)熱而對(duì)電容器進(jìn)行燒毀。諧波對(duì)無(wú)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
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1