更新时间:2022-08-25 12:37
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。
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。
(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。