电力谐波对电力设备影响以和控制措施研究

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1、电力谐波对电力设备影响以和控制措施研究　　【摘要】电力谐波是电力系统的公害，它能使各种电力设备产生发热，出现损害，加速绝缘老化，大大降低设备工作效率，缩短设备使用寿命，直接影响着电网供电的安全性与可靠性。为了保证电力系统的正常工作，必须找出科学的控制措施抑制谐波危害。【关键词】电力谐波；电力设备；影响；控制措施随着科学技术水平的提高，智能电网建设步伐逐渐加快，特别是电子技术在电网中的应用使电能的生产、输送和使用变得更为方便、安全，也为人们生产生活提供了便利。但也正是由于各种电子装置的大规模使用使电网大功率非线性负载日益增加，最终导致大量谐波电流注入电网。1谐

2、波标准我国于1993年颁布了适用于交流50Hz、110kv及以下的供用电网和电力用户的相关标准，对电网谐波电压进行限值，希望通过此标准合理解决谐波源和电网之间谐波干扰问题，保障电网安全、经济的运行。由于谐波电压、电流具有一定随机变化性，特别是220kv电网及用户虽然可参照110kv电网谐波标准，在电网实际操作中仍需要根据谐波电流分量对谐波电流允许值做出调整。52电力谐波对电力设备的影响电力谐波对电网及周围环境的污染非常严重，不仅能降低供电质量，增加设备损耗，还严重威胁电网和电力用户的稳定运行。电力谐波对电力设备比如电动机、输电线路、变压器、电容器、电力测量仪

3、器、继电保护装置以及通讯设备的影响都是非常大的。5对于电动机来说，当电力谐波电压过大，流入定子绕组中的谐波电流就会过大，进而引起电动机的附加损耗，而当谐波含量达到10%—20%，就会加速电动机绝缘老化，此外，谐波还会引起过电压、机械震动、噪声等，使电动机在短时间内出现损害，缩短设备使用寿命。对输电线路来说，若为超高压长距离输电线路，谐波电流会使输电线路单相重合闸的电弧电流熄灭延续，使得在较短时间内无法实现单相重合闸，导致电力系统失稳；当高频电流流过导体时，由于谐波电流频率是基波频率的整倍数，导体对谐波电流的有效电阻会增加，致使导体发热，最终使输电线路附加损耗

4、增加，而当电网中谐波频率位于谐振区内，电线介质损耗增加，甚至还会出现局部放电，电缆电压等级越高，火灾发生率就越大。谐波电压使变压器涡流和磁滞损耗增加，加速设备绝缘老化，谐波电流会增加变压器铜耗，对于换流变压器来说，受到电力谐波的危害更为严重。电容器组主要用于补偿无功功率因数，其受到电力谐波的影响最大，同时并联电容器还是谐波源，当谐波电压直接层叠在电容器的基波电压上，电容器电压峰值就会大大增加，造成谐波电流相应增加，电容器温度迅速提升，容易导致设备过热使电力系统和用户的电容器出现部分甚至全部烧坏。3加强对电力谐波的控制3.1主动型控制措施要最大限度降低电力谐波

5、的产生，就要从谐波源上加强治理，注重谐波源设备的设计、选择、安装和使用，了解谐波对不同电力设备的危害，掌握谐波产生原因、传播规律，加大谐波检测，尽量避免谐波对电网和电力用户的污染。这就需要加大投入，共同治理，不仅要依靠供电部门，与电力供需各个环节有关的各个方面都应积极参与谐波治理。为了降低甚至避免谐波产生，应从谐波源本身出发，选择最为合理的供电电压和接线方式，保证三相电压平衡，以提高供电系统谐波承受能力；作为电网中最重要的谐波源之一，整变流装置相数可相应增加，从而将幅值较大的低频波予以消除，降低谐波电流有效值；也可在电网中采用脉冲调制技术或改变谐波源设备的配

6、置方式或提高变流器的功率因数，加大对先进技术的研发和引入，尽量采用多重化、自动化技术。3.2被动型控制措施5被动型的控制措施主要是从电力系统、电力设备出发，通过各种手段提高设备自身抗谐波能力。首先，可增加输电线路导线截面，尽量减小供电半径，增加中性线截面，尽量将低压回路阻抗降到最低。其次，由于大型变压器的制作原理主要是电磁感应原理，所以当谐波穿过变压器进入接地系统中会对整个电力系统的安全运行带来威胁，应改变变压器接线方式，可增设平衡线圈，避免谐波的穿越，有效降低谐波电流的产生，防止高次谐波向低压或高压侧的流动。再次，可在电容器上加设限流装置，以有效防止谐波产

7、生和放大，这种方法主要是针对大容量的电力设备；对于有谐波源的电网，可在电容器中增设串联电抗器，将电力谐波同无功补偿联合起来进行治理。第四，要对谐波源设备进行经济技术分析，在条件允许情况下，可在谐波源处装设动态无功补偿装置或对当前使用的静态同步补偿装置进行升级，实现对补偿装置功率因数的改善，使补偿装置发挥滤除电力谐波的作用，将电力谐波注入电网的量降到最低。4结语当前，各种电子装置在电网中的使用给电力系统的稳定运行带来便利的同时，也使电网产生大量非线性负荷，电力谐波电流被大量注入电网，对电力设备具有致命性损害，因此，必须高度重视电力谐波问题，从全方位、多角度分析

8、，找出科学解决对策防治谐波产生和放大，最大限度降低谐