諧波對電力系統(tǒng)的危害
諧波對電力系統(tǒng)的危害是比較嚴(yán)重的,主要體現(xiàn)在:
(1)部分供電線路的損耗由諧波引起。由于集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng),使線路電阻隨頻率增加而提高,造成電能的損失和浪費;諧波電流可能造成線路過載過熱,損害導(dǎo)體絕緣,同時高頻諧波可能造成集膚效應(yīng)降低電纜的載流能力。
(2)諧波影響各種電氣設(shè)備的正常工作。諧波電流的存在導(dǎo)致電力變壓器產(chǎn)生附加的損耗,從而引起過載、過熱,加速了絕緣介質(zhì)的老化,導(dǎo)致絕緣損壞。正序和負(fù)序諧波電流在旋轉(zhuǎn)電動機(jī)定子中分別形成正向和反向旋轉(zhuǎn)磁場,導(dǎo)致電動機(jī)效率降低,發(fā)熱增加。
而正序和負(fù)序諧波電流在同步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子中分別形成正向和反向旋轉(zhuǎn)磁場,造成局部發(fā)熱,縮短其使用壽命。
(3)諧波電流不但會使電子電氣設(shè)備出現(xiàn)較大的誤差,甚至引起電子電氣設(shè)備的失靈。諧波電流及諧波電壓影響通訊及通信設(shè)備一般通過磁感應(yīng)、電容耦合、電感應(yīng)及電氣傳導(dǎo)等方式, 磁感應(yīng)、電氣傳導(dǎo)、電感應(yīng)及電容耦合等方式對低頻信號影響更大。
例如變流器等電氣設(shè)備在換相時注入的高壓脈沖含有較高的諧波頻率,甚至可以達(dá)到1MHz,這些諧波頻率將會影響通信設(shè)備、通信線路的正常工作,從而導(dǎo)致通信系統(tǒng)處于癱瘓的狀態(tài)。
(4)使電力電容器產(chǎn)生發(fā)熱、噪聲、鼓肚、擊穿以及絕緣壽命縮短等危害。對諧波頻率比較敏感的電力電容器,因其自身的容性阻抗特性,以及頻率與容抗成反比的特性,使得諧波電流容易被電力電容器吸收從而引起電容器發(fā)熱過載。
此外,基波電壓與諧波電壓疊加時使電壓波形增多了起伏,傾向于增多每個周期中局部放電的次數(shù),相應(yīng)地增加了每個周期中局部放電次數(shù)的功率,使電力電容器產(chǎn)生發(fā)熱、噪聲、鼓肚、擊穿以及絕緣壽命縮短等危害。