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高低壓配電系統(tǒng)中諧波的存在會帶來多方面的危害:對于變壓器,諧波電流可導(dǎo)致銅損和雜散損耗增加,諧波電壓會增加鐵損。
會導(dǎo)致油浸式變壓器在運行中自身功率損耗增加而造成用電浪費;對于功率因數(shù)補償電容,諧波會產(chǎn)生振蕩放大,造成電容器過載、損壞,影響補償功能的正常發(fā)揮,從而導(dǎo)致運行功率因數(shù)降低,無功損耗增加,產(chǎn)生大量的用電浪費,增加電費支出;對電力電纜,諧波電流會產(chǎn)生集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng),增加輸電損耗,導(dǎo)致電纜溫升,從而加速電纜的老化,埋下事故隱患;對電動機,諧波電流可引起鐵損與銅損的增加,引起額外溫升,并可導(dǎo)致機械振動,加劇設(shè)備的損耗等;對于照明設(shè)備,由于諧波影響而引起的電壓畸變會造成燈具瞬間過電壓或欠電壓,因而導(dǎo)致照度變化,并導(dǎo)致燈具在短時間內(nèi)損壞而造成浪費;諧波干擾還會導(dǎo)致采用電子式保護的框架斷路器(ACB)由于檢測到諧波電流而產(chǎn)生不易查明原因的保護脫扣。由此可見,諧波的防治對提高設(shè)備的利用率,降低運行成本和保證運行平穩(wěn)有很大的幫助。
解決諧波問題,是保證配電系統(tǒng)安全、經(jīng)濟、平穩(wěn)運行的關(guān)鍵。
諧波影響在配電系統(tǒng)中主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
增加無功損耗,降低功率因數(shù),增加變壓器的損耗,降低其利用效率;
零序諧波電流匯集到零線,造成零排過載發(fā)熱,嚴(yán)重時燒斷零線,造成事故;
諧波干擾導(dǎo)致采用電子保護技術(shù)的框架斷路器在工頻電流正常的情況下脫扣,影響系統(tǒng)正常運行;
負(fù)序諧波電流在感應(yīng)電動機上產(chǎn)生逆力矩,造成電動機的長期機械疲勞而過早損壞;
諧波集膚效應(yīng)導(dǎo)致變壓器、電線電纜、電動機線圈發(fā)熱老化,影響其使用壽命;
諧波的高頻輻射效應(yīng)對電子通訊設(shè)備系統(tǒng)產(chǎn)生干擾,影響其信號系統(tǒng)的穩(wěn)定性,造成瞬間信號紊亂、控制失靈,系統(tǒng)無故停機并瞬間再啟動或無法啟動;
在有低壓補償?shù)南到y(tǒng)中,諧波在變壓器感抗與電容器容抗的LC回路中產(chǎn)生并聯(lián)諧振,成諧波電流被數(shù)十倍地放大,燒毀控制系統(tǒng)設(shè)備,主要是控制設(shè)備的電源部分。
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