諧波的危害電力系統中電力設備的危害：
1> 對電力電容器的危害
當電網存在諧波時，投入電容器後其端電壓增大，通過電容器的電流增加得更大，使電容器損耗功率增加。對於膜紙複合介質電容器，雖然允許有諧波時的損耗功率 為無諧波時損耗功率的1.38倍;對於全膜電容器允許有諧波時的損耗功率為無諧波時的1.43倍,但如果諧波含量較高,超出電容器允許條件,就會使電容器 過電流和過負荷,損耗功率超過上述值，使電容器異常發熱，在電場和溫度的作用下絕緣介質會加速老化。尤其是電容器投入在電壓已經畸變的電網中時，還可能使電網的諧波加劇，即產生諧波擴大現象。另外，諧波的存在往往使電壓呈現尖頂波形，尖頂電壓波易在介質中誘發局部放電，且由於電壓變化率大，局部放電強度 大，對絕緣介質更能起到加速老化的作用，從而縮短電容器的使用壽命。一般來說，電壓每升高10%，電容器的壽命就要縮短1/2左右。再者，在諧波嚴重的情 況下，還會使電容器鼓肚、擊穿或爆炸。
2> 對電力變壓器的危害
諧波使變壓器的銅耗增大，其中包括電阻損耗、導體中的渦流損耗 與導體外部因漏磁通引起的雜散損耗都要增加。諧波還使變壓器的鐵耗增大，這主要表現在鐵心中的磁滯損耗增加，諧波使電壓的波形變得越差，則磁滯損耗越大。同時由於以上兩方面的損耗增加，因此要減少變壓器的實際使用容量，或者說在選擇變壓器額定容量時需要考慮留出電網中的諧波含量。除此之外，諧波還導致變壓 器雜訊增大，變壓器的振動雜訊主要是由於鐵心的磁致伸縮引起的，隨著諧波次數的增加，振動頻率在1KHZ左右的成分使混雜雜訊增加，有時還發出金屬聲。
3> 對電力電纜的危害
由於諧波次數高頻率上升，再加之電纜導體截面積越大趨膚效應越明顯，從而導致導體的交流電阻增大，使得電纜的允許通過電流減小。另外，電纜的電阻、系統母 線側及線路感抗與系統串聯，提高功率因數用的電容器及線路的容抗與系統並聯，在一定數值的電感與電容下可能發生諧振。對用電設備的危害
4> 對電動機的危害
諧波對非同步電動機的影響，主要是增加電動機的附加損耗，降低效率，嚴重時使電動機過熱。尤其是負序諧波在電動機中產生負序旋轉磁場，形成與電動機旋轉方向相反的轉矩，起制動作用，從而減少電動機的出力。另外電動機中的諧波電流，當頻率接近某零件的固有頻率時還會使電動機產生機械振動，發出很大的雜訊。
5> 對低壓開關設備的危害
對於配電用斷路器來說，全電磁型的斷路器易受諧波電流的影響使鐵耗增大而發熱，同時由於對電磁鐵的影響與渦流影響使脫扣困難，且諧波次數越高影響越大；熱磁型的斷路器，由於導體的集膚次應與鐵耗增加而引起發熱，使得額定電流降低與脫扣電流降低；電子型的斷路器，諧波也要使其額定電流降低，尤其是檢測峰值的 電子斷路器，額定電流降低得更多。由此可知，上述三種配電斷路器都可能因諧波產生誤動作。
6> 對弱電系統設備的干擾
對於電腦網路、通 信、有線電視、報警與樓宇自動化等弱電設備，電力系統中的諧波通過電磁感應、靜電感應與傳導方式耦合到這些系統中，產生干擾。其中電感應與靜電感應的耦合強度與干擾頻率成正比，傳導則通過公共接地耦合，有大量不平衡電流流入接地極，從而干擾弱電系統。
7> 影響電力測量的準確性
目前採用的電力測量儀錶中有磁電型和感應型，它們受諧波的影響較大。特別是電能表（多採用感應型），當諧波較大時將產生計量混亂，測量不準確。
8> 諧波對人體有影響
從人體生理學來說，人體細胞在受到刺激興奮時，會在細胞膜靜息電位基礎上發生快速電波動或可逆翻轉，其頻率如果與諧波頻率相接近，電網諧波的電磁輻射就會直接影響人的腦磁場與心磁場。
(發表日期：2008/10/17 10:58:31)
|
