電力系統(tǒng)中諧波的危害與產(chǎn)生

電力系統(tǒng)中諧波的危害與產(chǎn)生諧波的定義在電力系統(tǒng)中，正弦波是最基本的電氣信號(hào)，但電力系統(tǒng)中也會(huì)出現(xiàn)非正弦波，這些非正弦波信號(hào)對(duì)于供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、運(yùn)行和維護(hù)都會(huì)產(chǎn)生不利的影響，其中諧波就是一種常見的非正弦波信號(hào)。諧波是指頻率是正弦電壓和電流基波頻率整數(shù)倍的電壓和電流波形所帶的非正弦成分，通常被歸類為高頻電磁干擾信號(hào)。諧波的產(chǎn)生在實(shí)際供電系統(tǒng)中，諧波主要由下列設(shè)備產(chǎn)生：1.非線性負(fù)載非線性負(fù)載包括電子設(shè)備、燈具（節(jié)能燈、LED等）、UPS、變頻器、電弧爐等，這些設(shè)備會(huì)引起電壓和電流非線性失真，使得電壓和電流波形發(fā)生畸變，產(chǎn)生諧波。2.電力電子器件火力發(fā)電機(jī)組、核電機(jī)組、風(fēng)電機(jī)組等直流電源和變流器，以及汽車充電器等大功率電子裝置均采用電力電子器件。電力電子器件作用于電力系統(tǒng)中會(huì)產(chǎn)生高頻噪聲，形成諧波。3.發(fā)電機(jī)與變壓器在電力系統(tǒng)中，發(fā)電機(jī)和變壓器也是諧波產(chǎn)生的重要因素。在發(fā)電機(jī)和變壓器的電氣漏損和結(jié)構(gòu)磁通等因素的影響下，也會(huì)產(chǎn)生諧波。4.諧振在按照規(guī)定安裝后，一些線圈容易形成諧振回路，輸入正弦波后，這些線圈就會(huì)在特定頻率下放大并發(fā)生諧波，如無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備中常見的電容器回路。諧波的危害對(duì)電力設(shè)備的影響。由于諧波電流和諧波電壓的存在，電力設(shè)備會(huì)出現(xiàn)高溫，對(duì)設(shè)備絕緣材料和冷卻系統(tǒng)的損害性較大，從而縮短了設(shè)備的壽命。對(duì)電力系統(tǒng)的影響。（1）增加了無(wú)功功率損耗：諧波電流中含有大量的無(wú)功功率分量，因此可以增加整個(gè)系統(tǒng)的無(wú)功功率損耗，這也就使電力系統(tǒng)的效率降低。（2）降低了系統(tǒng)的功率因數(shù)：諧波電流中的無(wú)功功率分量會(huì)制造不同功率因數(shù)的豐富諧波諧波電壓，這些non-unity功率因數(shù)會(huì)使系統(tǒng)的功率因數(shù)下降。（3）傷害現(xiàn)象：諧波電流和諧波電壓相互作用，電流會(huì)提高電壓的失真度，從而產(chǎn)生電壓閃爍、靈敏度降低等現(xiàn)象。（4）對(duì)通信的影響：由于諧波電流對(duì)公共電線的信號(hào)的干擾，易導(dǎo)致通信設(shè)備噪聲、成像、頻帶等問題。諧波的防治為了避免諧波給電力系統(tǒng)帶來(lái)不良影響，人們采用了如下措施進(jìn)行諧波限制：升級(jí)電氣設(shè)備：電氣設(shè)備采用非線性負(fù)載時(shí)，應(yīng)盡可能地選用優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，降低非線性負(fù)載對(duì)系統(tǒng)的影響。添加諧波濾波器：在諧波源與電源之間添加諧波濾波器，可以有效地限制諧波電流的流入電力系統(tǒng)。濾波器是基于濾波器原理制作的，通?？梢圆捎肔類型的低通濾波器。限制總諧波電流：在國(guó)內(nèi)，在配電網(wǎng)絡(luò)中，最大允許諧波電流總含量為5%。如果超過這個(gè)值，應(yīng)采取措施限制諧波電流的含量。使用諧波阻尼器：一些電機(jī)上會(huì)形成諧波振蕩，使用諧波阻尼器或線圈可以有效地抑制振蕩產(chǎn)生。諧波阻尼器通常采用串聯(lián)的方式，放置在諧振循環(huán)上。采用變壓器：在電力系統(tǒng)運(yùn)行到相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間后，可以使用采用變壓器的方案限制諧波影響。變壓器一般使用帶有高阻抗的復(fù)合繞組來(lái)調(diào)制電路的阻抗值，從而有效地抑制諧波反演現(xiàn)象。結(jié)論在電力系統(tǒng)中，諧波的產(chǎn)生和存在給系統(tǒng)帶來(lái)了很多的危害，導(dǎo)致電力系統(tǒng)設(shè)備壽命減少、效率降低、線損增加，同時(shí)影響到了通