浅议谐波对电力系统的危害(2)
2.5 对弱电系统设备的干扰
对于计算机网络、通信、有限电视、报警与楼宇自动化等弱电设备,电力系统中的谐波通过电磁感应、静电感应与传导方式耦合到这些系统中,产生干扰。其中电感应与静电感应的耦合强度与干扰频率成正比,传导则通过公共接地耦合,有大量不平衡电流流入接地极,从而干扰弱电系统。
3 一些设备都能产生谐波
发电机由于三相绕组在制作上很难做到绝对对对称,铁心也很难做到绝对均匀一致和其他一些原因,发电源多少也会产生一些谐波,但一般来说很少。输配电系统中主要是电力变压器产生谐波,由于变压器铁心的饱和,磁化曲线的非线性,加上设计变压器时考虑经济性,其工作磁密选择在磁化曲线的近饱和段上,这样就使的磁化电流呈尖顶波形,因而含有奇次谐波。它的大小与磁路的结构形式、铁心的饱和程度有关。铁心的饱和程度越高,变压器工作点偏离线性越远,谐波电流也就越大,其中3次谐波电流可达额定电流的0.5%。
3.1 晶闸管整流设备
由于晶闸管整流在电力机车、铝电解槽、允电装置、开关电源等许多方面得到了越来越广泛的应用,给电网吸收的是缺角的正弦波。如果整流装置为单相整流电路,在接感性负载时则含有奇次谐波电流,其中3次谐波的含量可达基波的30%;接容性负载时则含有奇次谐波电压,其谐波含量随电容值的增大而增大。如果整流装置为三相全控桥6脉整流器,变压器原边及供电线路含有5次及以上奇次谐波电流;如果是12脉冲整流器,也还有11次及以上奇次谐波电流。经统计标明:由整流装置产生的谐波占所有谐波的近40%,这是最大的谐波源。
3.2 变频装置
变频装置常用于风机、水泵电梯等设备中,由于采用了相位控制,谐波成份很复杂,除含有整数次谐波外,还含有分数次谐波,这类装置的功率一般较大,随着变频调速的发展,对电网造成的谐波也越来越多。
3.3 电弧炉、电石炉
由于加热原料时电炉的三相电机很难同时接触到高低不平的炉料,使得燃料不稳定,引起三相负荷不平衡,产生谐波电流,经变压器的三角形连接线圈而注人电网。其中主要是2-7次的谐波,平均可达基波的8%-20%,最大可达45%。气体放电类电光源。分析与测量这类电光源的伏安特性,可知其飞线性十分严重,有的还含有负的伏安特性,它们会给电网造成奇次谐波电流。
3.4 家用电器
电视机、录像机、计算机、调光灯具、调温炊具等,因具有调压整流装置,会产生较深的奇次谐波。在洗衣机、电风扇、空调器等有绕组的设备中,因不平衡电流的变化也能使波形改变。这些家用电器虽然功率较小,但数量巨大,也是谐波的主要来源之一。
【参考文献】
[1]严璋.电气绝缘在线检测技术[M].北京:中国电力出版社,1989.9.
[2]朱德恒,谈克雄.电绝缘诊断技术[M].北京:中国电力出版社,1999.4.
[3]陈化钢.电气设备预防性试验[M].北京:中国水利水电出版社,1998.3.
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