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飞星狐 2020-04-28 16:27:35 电力谐波，由于交流电网有效分量为工频单一频率，因此任何与工频频率不同的成分都可以称之为谐波。由于正弦电压加压于非线性负载，基波电流发生畸变产生谐波。主要非线性负载有UPS、开关电源、整流器、变频器、逆变器等。 电力系统中谐波的来源 电力系统中的谐波来自电气设备，也就是说来自发电设备和用电设备。由于发电机的转子产生的磁场不可能是完善的正弦波，因此发电机发出的电压波形不可能是一点不失真的正弦波。目前我国应用的发电机有两大类：隐极机和凸极机。隐极机多用于汽轮发电机，凸极机多用于水轮发电机。 谐波对电力系统的危害 谐波对电力系统的危害是比较严重的，主要体现在： (1)部分供电线路的损耗由谐波引起。由于集肤效应和邻近效应，使线路电阻随频率增加而提高，造成电能的损失和浪费;谐波电流可能造成线路过载过热，损害导体绝缘，同时高频谐波可能造成集肤效应降低电缆的载流能力。  (2)谐波影响各种电气设备的正常工作。谐波电流的存在导致电力变压器产生附加的损耗，从而引起过载、过热，加速了绝缘介质的老化，导致绝缘损坏。正序和负序谐波电流在旋转电动机定子中分别形成正向和反向旋转磁场，导致电动机效率降低，发热增加。 而正序和负序谐波电流在同步电动机的转子中分别形成正向和反向旋转磁场，造成局部发热，缩短其使用寿命。 (3)谐波电流不但会使电子电气设备出现较大的误差，甚至引起电子电气设备的失灵。谐波电流及谐波电压影响通讯及通信设备一般通过磁感应、电容耦合、电感应及电气传导等方式, 磁感应、电气传导、电感应及电容耦合等方式对低频信号影响更大。 例如变流器等电气设备在换相时注入的高压脉冲含有较高的谐波频率，甚至可以达到1MHz，这些谐波频率将会影响通信设备、通信线路的正常工作，从而导致通信系统处于瘫痪的状态。 (4)使电力电容器产生发热、噪声、鼓肚、击穿以及绝缘寿命缩短等危害。对谐波频率比较敏感的电力电容器,因其自身的容性阻抗特性，以及频率与容抗成反比的特性,使得谐波电流容易被电力电容器吸收从而引起电容器发热过载。  此外，基波电压与谐波电压叠加时使电压波形增多了起伏，倾向于增多每个周期中局部放电的次数，相应地增加了每个周期中局部放电次数的功率，使电力电容器产生发热、噪声、鼓肚、击穿以及绝缘寿命缩短等危害。 谐波治理设备 随着谐波不断被重视，各电气设备厂商也不断推出抑制谐波的装置。现如今谐波治理的方法，主要有无源滤波装置和安装有源滤波器两种方式。  无源滤波装置 无源滤波装置是将电力电容器和滤波电抗器串联起来，组成LC串联回路。在消除谐波时，将LC回路的谐振频率调整到对应的谐波频率上，就能达到消除谐波的目的。 优点：由于无源滤波方式的成本低、安装比较方便，得到众多企业的支持。同时无源滤波装置可以在补偿无功的同时滤除电力系统的谐波，达到双重目的。 缺点：无源滤波装置的滤波效果不太好。 有源滤波器 有源滤波器是在无源滤波装置的基础上发展出来的，是一个单独的电子产品。 优点：有源滤波器的滤波效果好，可以消除规定的频率内所有谐波。 缺点：有源滤波器因为制作工艺和其他限制，每台装置的成本极高；对于企业来说，只要保证电器不受谐波的影响即可。 目前企业多使用串联电抗器的无源滤波装置，一方面是因为无源滤波装置成本低，另一方面是因为无源滤波装置可以补偿无功。 当电力系统中安装了电力电容器、电抗器之后，电力电容器就可以正常工作了。通过使用电力电容器能不能节能一文的描述，我们知道虽然使用这些装置，并不能为系统节能，却能保证电力系统安全稳定运行的同时节省电费支出，是一种两全其美的方法。 |
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