电力运行维护中的谐波问题论述

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1、电力运行维护中的谐波问题论述（国网河南省电力公司周口供电公司河南周口466100）摘要：在电力生产过程中，谐波产生的主要原因是由化工、冶金、铁路电气化以其他领域换流设备所产生。这些设备在运行中可将谐波电流注入到公用的电M系统中，因此在公用的电网系统中会有谐波分量产生，不仅使电网供电当电能损耗增加，而且还对电网自动化以及保护装置的安全运行产生重要干扰，使这些设备产生拒动或者误动现象，对电网安全运营造成威胁。木文针对电力系统的工作实际，对电力运行中与谐波有关的诸多问题进行研究分析，最终得出谐波产生的有效遏制方法，

2、为电力系统的安全运行提供保障。关键词：电力；运行维护；谐波；遏制方法随着我国电力事业的发展，许多地区的供电质量和供电能力有了很大提高，但时在运营实践中，目前使用节能变频设备的用户越来越多，导致谐波威胁的程度越来越严重，大大降低了供电质量。在具体生产过程中，经常会多种故障发牛.，其主要原因就是受谐波影响。供电系统受谐波干扰的现象普遍存在,造成受电设备以及电气化设备的故障频出，•有很大的潜在威胁，导致事故的发生，付出惨重的经济代价。有关部门统计，我国印谐波影响造成的经济损失近百亿。因此谐波问题不仅对电网的安全性、

3、稳定性产生影响，而且对电能质量以及电力企业的经济效益造成严重影响。1、谐波的涵义及谐波源产生的重要因素谐波通常是指单个周期内电气量所产牛.的正弦波的分量，基波的频率整倍数，则是谐波频率。通常也被称为高次谐波。谐波产生的主要原因是谐波电流源。当非线性设备受到来自正弦基波所产生的电压干扰时，施加的外来电压所产生的波形与设备所吸收电流时所产生的波形不同，导致电流畸变，因为电网与负荷直接相连，所以在电网中被注入谐波电流时，吸收了外来电流的设备则成了系统谐波源。其中非线性半导体元件，比如各种变流器、整流设备、交流/直流

4、整换设备等，以及含磁铁、电弧等非线性设备是谐波源的重要类别。比如交流电弧炉、日光灯、铁磁谐振、变压器等设备等。通过社会调査分析，谐波源产生的主要因素有以下几种：一类为电气化铁路、金属冶炼等产生的较大的、较为集中的谐波源。由于此类谐波源具有相对集中的用电负荷，供电与用电两部门很容易在思想意识上达到了共同针对谐波源实施治理的意愿，治理措施也能够顺利落实。一类为变频器比较分散。近年来由于多数企业生产处于技术处于改造期，在电动机械系统中，由于电频器具有显著的节能效果、便于使用调节、维护方便简单，所以变频器在工业生产中

5、的应用比较普遍。变频器可将工频转变成多种频率的电流，以满足电机运转的变速需求。因为在变频器的输入端属于整流电路,输入端属于逆变电路，而这些电路的组成都是非线性元件。电路断开时，在输入、输出两端会奋谐波产生。生成的谐波可经电源线输入公共电网，继而产生影响。虽然单台设备不会产生较大的谐波电流，但是由于其总量较大，所以谐波所产生的影响还是需要引起重视的。同时，所产生谐波的面广点多，所以这种情况下的谐波治理的难度较大。2、谐波对电力系统产生的危害2.1对电气设备安全运行造成影响谐波的出现可使旋转电机有附加功耗、机械振

6、动、发热、噪音等现象发生；在电流的波形超过零点的时候，会导致di/dt过高，断开困难，故障电流切除吋间延长。2.2增加供电线路的附加能耗受近邻和集肤效应的影响，导致线路的电阻随着频率的增加而增加，进而增加电能损耗;在中性线处于正常运行状态吋，经过的电流较小，导线比较细，当中性线有大量的谐波流经吋，导线发热过度，绝缘受损，容易造成短路，以至于发生火灾。2.3使电容器产生谐振谐波的存在可使电容器有谐振产生。在工频状况下，由于系统设备的各类电容器的感抗性较大，难以发生谐振，但是奋谐波频率出现吋，会成倍地增加感抗的数

7、值，成倍减少容抗的数值，会出现谐振。谐振会使谐波的电流放人，烧毁电容设备等。2.4使自动及继电保护设备产生误动谐波的出现会使自动装置以及继电保护装置等产生误动，导致电能计量及仪表工作产生的误差增大。2.5对其他系统产生干扰谐波的存在对其他电力用户以及其他系统具有较大的危害。比如干扰附近通信系统，产生噪音，致使通信质量降低，严重的可导致信息丢失，影响通信系统的正常运转，对电子设备的工作精度产生影响，继而影响产品质量，缩短设备寿命，造成电器破坏等。3、抑制谐波的有效手段电力系统营运中，使系统注入的谐波电流较少以及

8、消除或者减少谐波电流，将谐波电压在限定范围内得到控制，谐波抑制的方法主要冇以下三个方面:3.1降低谐波含量在电力系统运行中，谐波产生的主要源点就是整流器，由特征频谱n=kp±l可知，当脉动数p增大时，n也会增大，因为ln≈ll/n，减少了谐波电流，所以整流脉动系数的增加，使波形平滑，谐波减少；利用PWM,在需求频率周期范围内，调制直流电压为不等宽等的输出的脉冲电压，对谐波的