电力系统谐波的产生危害及谐波治理.docx

电力系统谐波的产生危害及谐波治理
2 / 11
3 / 11
4 / 11

由于发电机制造工艺的问题，致使电枢表面的磁感应强度分布稍稍偏离正弦波金属从电极上落下，电弧熄灭，电源又开路，因此，冶炼过程是频繁的短路、开路、短路的过程，会引起用户端电压波动，这种谐波以3次谐波为主。
6 / 11
二．供配电系统谐波产生的危害

谐波增加了输、供和用电设备的额外附加损耗，使设备的温度过高，降低了设备的利用率和经济效益。在理想的正弦波的情况下，无功功率Q仅仅反映了电能在电源与负载之间交换或传递的幅度。但是，在谐波环境下的无功功率 Q中，一部分反映了电能在电源与负载之间交换的幅度，还有一部分则主要做了“无用 功”。这是因为多数用电设备都被设计成工作在50Hz的正弦波电网中，故它们不能有效地利用谐波电流,于是这部分能量就只能通过发热、电磁辐射、振动和噪音等途径耗散掉,成为“无用功”，并同时造成各种环境污染。
（1） 电力谐波对输电线路的影响
谐波电流使输电线路的电能损耗增加。当注入电网的谐波频率位于在网络谐振点附近的谐振区内时，对输电线路和电力电缆线路会造成绝缘击穿。
（2）电力谐波对变压器的影响
谐波电压的存在增加了变压器的磁滞损耗、涡流损耗及绝缘的电场强度，谐波电流的存在增加了铜损。对带有非对称性负荷的变压器而言，会大大增加励磁电流的谐波分量。
（3）电力谐波对电力电容器的影响
含有电力谐波的电压加在电容器两端时,由于电容器对电力谐波阻抗很小,谐波电流叠加在电容器的基波上，使电容器电流变大，温度升高，寿命缩短，引起电容器过负荷甚至爆炸，同时谐波还可能与电容器一起在电网中造成电力谐波谐振，使故障加剧。

特别对于电磁式继电器来说，电力谐波很可能引起继电保护及自动装置误动 或拒动，使其动作失去选择性，可靠性降低，容易造成系统事故，严重威胁电力系统的安全运行。

（1）谐波对功率因数计算方法的影响。功率因数是指有功功率和视在功率
6 / 11
比值，在系统存在谐波时的实际功率因数为：PF=P/S，式中，P 是有功功率，S是视在功率。在理想正弦波的情况下，功率因数 cosΦ=P1/S1，式中，P1是基波的有功功率，S1是基波的视在功率。但是，在谐波环境中，PF＜cosΦ，即：PF= P S = PS1×S1S = PFdisp×PFdist式中，PFdisp为位移功率因数，PFdist为畸变功率因数。
（2）谐波对功率因数补偿方法的影响。传统的静电电容补偿方法只能解决由于电流相位滞后导致的无功功率问题，而对由于谐波等频率不合所导致的无功功率却无能为力。因此,在谐波环境中，计算静电补偿电容的容量时，应当扣除畸变所致的无功功率，而且这部分无功功率必须用配置电抗器、滤波器等治理谐波的方法解决。

谐波会在热效应、耐压等方面给补偿电容器带来负面影响，故应根据谐波状况来调整电容器的耐压参数。应当注意的是，谐波还会导致电容器过载、过热，故谐波还会影响电容器的容量选择。另外，配电系统中，无功补偿电容器和变压器电抗在一定条件下可以形成串联或并联谐振电路。前者从电网吸入谐振频率及其相近频率的谐波电流，从而导致电容器过载，同时在电容器和电感上产生极高的电压，导致相关设备绝缘击穿；后者将向电网注入经谐振电路放大数倍的电流，从而导致电容器、变压器及导线过载，同样也会产生极高的谐波电压，导致相关设备绝缘击穿。
三．电力系统谐波的抑制
，加强管理
为了减少谐波的不良影响，电业部门必须把谐波管理纳人日常的生产管理中，建章立制，采取技术措施，强化谐波监督管理。

整流设备是电网中主要的谐波源之一，通过改造换流装置，采取特殊的接线方式或将相数较少的换流变压器联结成等效的多相形式，增加换流器相数，或利用相互间有一定移相角的换流变压器，有效的消除较大的低次谐波。通过
8 / 11
加大技术改造力度，既可节省大量资金，又能够达到抑制或降低谐波分量的理想效果。

非线性用电设备产生的谐波，它不仅直接影响到本级电网，而且经过变压器后，还会影响到上几级电网。如何使这些非线性用电设备产生的谐波不影响或少影响其他几级电网，这也是谐波治理的一个基本方法。这一方法在电网中广泛采用，发电机发出的电能经过Y/△、Yo/△、Y0/Y等接线组别的变压器，把发电机产生的3次、9次等零序分量的谐波与上级电网隔离开来，因此