浅谈石化行业中谐波对电气设备的影响.pdf

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1、化工设计通讯工艺与设备第42卷第12期ChemicalEngineeringDesignCommunicationsTechnologyandEquipment2016年12月浅谈石化行业中谐波对电气设备的影响田 飞，宁 旭（海工英派尔工程有限公司，山东青岛 266100）摘　要：对石化行业中谐波给电力系统中的设备带来的影响进行分析和讨论，并总结几种治理谐波的方法。关键词：谐波；影响；抑制中图分类号：TM711文献标志码：A文章编号：1003–6490（2016）12–0075–02InfluenceofHarmonicsonElectricalEquipmentinPetro

2、chemicalIndustryTianFei，NingXuAbstract：Thispaperanalyzesanddiscussestheinfluenceofharmonicontheequipmentinthepowersystemofthepetrochemicalindustryandsummarizesseveralmethodsofcontrollingtheharmonics.Keywords：harmonic；influence；suppression随着科学技术的发展，石油化工行业生产水平的提高，而谐波电压在铁心叠片中将产生涡流电流，使其产生发热和电力系统中的

3、非线性用电设备被大量投入使用，导致了电网损耗。这部分损耗以引起涡流的谐波电流的频率的平方成正中的谐波分量所占比重持续增大。谐波的存在，不仅增加了比。进而导致变压器基波负载容量下降，这就是由于谐波的电网运行的损耗，降低供电可靠性，而且还会加速设备老化，干扰而造成的。危害生产安全与稳定。本文针对谐波对电气设备的影响，进2.3对电动机的影响行分析和讨论。谐波的存在会造成电动机的运行温度升高，损坏增大，1谐波的基本概念进而引起工作效率降低，振动与噪音问题加剧，使用寿命大随着电网中非线性负载的大量投入使用，使系统电压和幅缩短。与此同时由于谐波含有各种特殊的频率的谐波电流，电流从正弦波形畸

4、变成非正弦波形。通过高等数学模型中的所以会产生一定的附加转矩，由此会产生一系列与谐波有关傅里叶级数分解，可将非正弦波分解为基波部分，以及整数的干扰问题。倍基波的谐波部分。2.4对中性线电缆的影响电力系统中具有非线性特性的用电设备就是谐波源，具在三相系统中每个相线对星形接法的中性点电压间有体到石油化工行业来说，常见的谐波源包括直流电机、变频器、120°的相位角度差，因此当每相的负荷相等时，在中性线上新型LED照明灯具、不间断电源装置（UPS）等。非线性功的电流为零。如果三相负荷不均衡时，只有去掉均衡值以后率用电设备产生的谐波电流，一方面导致电压谐波，另一方的电流流入中性线。电力工

5、程人员本可以利用这一特点，将面能显著地导致电容器组的过载。中线导线容量减少一半。虽然基波电流可相互抵消，但谐波2谐波对电气设备的影响电流却不满足此特性，实际上它们都是三次谐波有奇数次（“3N石油化工行业中受谐波影响比较敏感的电气设备包括电倍”的谐波）在中线上矢量叠加。因此三次谐波电流的出现容器、变压器、电动机、中性线电缆、发电机、集中远程控有必要扩大中心线电缆的截面。制系统、可控整流器、UPS系统等。2.5对公用电网和其他系统的影响2.1对电容器的影响受系统中谐波的影响，公用电网中元件会产生附加的谐受谐波的影响，电容器会产生谐波电流，假如电容器的波损耗，容易造成电网中部分发生串

6、联谐振和并联谐振。继电容与电网的感抗恰好组成谐振回路，其谐振频率与某次谐而造成继电保护装置以及电气测量仪表等设备的误动作，甚波分量的频率相同或接近时，就会放大谐波电流，放大倍数至对临近通信系统的工作稳定性造成干扰。通常可达10～20倍，这样电容器就必须通过过量负荷，最终3抑制谐波的方法会导致电容器鼓包损坏。同时，谐波电流与基波电流进行叠目前，谐波已经成为评价电力系统供电质量的一个重要加，使得电容器运行的电流有效值增加，导致其工作温度升高，指标。谐波抑制的主要方法总结如下：电容器过热，进而降低其使用寿命，损坏设备。1）从用电设备的角度去考虑，通过新技术的改进，减少叠加在电容器基波

7、电影上的谐波电压，一方面使电容器谐波源的注入。但往往受制于设备本身以及其工作的效率、运行电压有效值增加，另一方面还会增大峰值电压。这就会稳定性和经济性率等方面。造成电容器在运行的过程中出现局部放电无法熄灭，这也往2）从减少谐波的共振放大角度考虑，加装串联失谐电抗往是造成电容器损坏的一个主要原因。当电容器的端电压为器。但通过实验表明该方法存在谐波滤出效果欠佳的缺陷。非正弦电压时，电容器介质中产生的附加有功损耗就会转换3）使用LC无源滤波器治理谐波，该方法是当前谐波治产生额外的热量，这就会继续提