谐波源

更新时间:2022-08-25 12:37

谐波源指向公共电网注入谐波电流或在公共电网中产生谐波电压的电气设备,如电气机车、电弧炉、整流器、逆变器、变频器、相控的调速和调压装置、弧焊机、感应加热设备、气体放电灯以及有磁饱和现象的机电设备

电力系统谐波源分类

当前,电力系统的谐波源主要有三大类:

(1)铁磁饱和型谐波源:各种铁芯设备,如变压器、电抗器等,其铁磁饱和特性呈现非线性。

(2)电力电子开关型谐波源:主要为各种交直流换流装置(整流器、逆变器)以及双向晶闸管可控开关设备等,在化工、冶金、矿山、电气铁道等大量工矿企业以及家用电器中广泛使用,并正在蓬勃发展;在系统内部,如直流输电中的整流阀和逆变阀等。

(3)电弧型谐波源:各种冶炼电弧炉在熔化期间以及交流电弧焊机在焊接期间,其电弧的点燃和剧烈变动形成的高度非线性,使电流不规则的波动。其非线性呈现于电弧电压与电弧电流之间不规则的、随机变化的伏安特性。

对于电力系统三相供电来说,有三相平衡和三相不平衡的非线性特性。三相不平衡的供电负荷包括电气化铁路、电弧炉以及低压供电的单相家用电器等,其中电气化铁路是当前中压供电系统中典型的三相不平衡谐波源。

谐波源实例

电网中的主要谐波源有:

(1)具有铁磁饱和特性的铁芯没备,如:变压器、电抗器等。

(2)以具有强烈非线性特性的电弧为工作介质的设备,如:气体放电灯、重流弧焊机、炼钢电弧炉等。

(3)以电力电子元件为基础的开关电源设备,如:各种电力变流设备(整滴器、逆变器、变频器)、相控调速和调压装置,大容量的电力晶闸管可控开关设备等.它们大量的用于化工、电气铁道、冶金、矿山等工矿企业以及各式各样的家用电器中。

谐波的影响及应对措施

(1)谐波对旋转设备和变压器的主要危害是引起附加损耗和发热增加,此外谐波还会引起旋转设备和变压器振动并发出噪声,长时间的振动会造成金属疲劳和机械损坏。

(2)谐波对线路的主要危害是引起附加损耗。

(3)谐波可引起系统的电感、电容发生谐振,使谐波放大。当谐波引起系统谐振时,谐波电压升高,谐波电流增大,引起继电保护及自动装置误动,损坏系统设备(如电力电容器、电缆、电动机等),引发系统事故,威胁电力系统的安全运行。

(4)谐波可干扰通信设备,增加电力系统的功率损耗(如线损),使无功补偿设备不能正常运行等,给系统和用户带来危害。

限制电网谐波的主要措施有:增加换流装置的脉动数;加装交流滤波器有源电力滤波器;加强谐波管理。

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