电力谐波对电力系统的危害分析.pdf

电力谐波是指在电力系统中，由于非线性负载的存在，导致电压或电流波形不再是纯净的正弦波，而是包含了一系列高频谐波分量的现象。这些谐波分量不仅影响电力系统的稳定运行，还对电气设备造成诸多危害。本文主要分析了电力谐波的来源、危害以及对电力系统的影响。 谐波源主要来自电力电子技术的应用，例如逆变器、整流器和开关电源等。随着这些设备的广泛使用，它们向电网注入大量谐波和次谐波，导致电压和电流波形严重失真。此外，家用电器和办公自动化设备的增多也加剧了谐波污染，尽管单个设备的谐波含量可能不高，但数量庞大的累积效应不容忽视。 电力谐波对电力系统的影响主要体现在以下几个方面： 1. 旋转电机：谐波电流会导致电机的额外损耗和发热，对汽轮发电机、同步电动机和感应电动机的运行效率和寿命产生负面影响。过高的谐波电流可能导致电机绝缘老化，甚至损坏转子。 2. 输电线路：谐波电流会使超高压长距离输电线路的电弧电流熄灭延时，影响单相重合闸的成功率，从而威胁电力系统的稳定性。谐波电流在配电网络中流动，会增加损耗，产生电压波动，对线路电晕问题产生负面影响，特别是对电缆线路，谐波可能导致介质损耗增加，引发局部放电。 3. 电力变压器：谐波电压和电流分别增加了变压器的磁滞和涡流损耗，加重了绝缘负担，同时也增加了铜损，可能导致变压器性能下降和寿命缩短。 4. 继电保护和控制设备：谐波会影响继电保护设备的准确性和可靠性，可能导致继电器的误动作，从而破坏电力系统的正常运行。 为了减轻电力谐波的危害，需要采取措施进行谐波治理。这包括使用有源滤波器来主动抵消谐波，改进电力系统设计，限制非线性负载的使用，以及加强谐波监测和管理。通过这些方法，可以确保电力系统在电磁兼容的基础上正常工作，提高能源利用效率和生产率，同时减少谐波对设备和系统稳定性的不利影响。 电力谐波是电力系统面临的重要问题，需要深入研究和有效应对。通过理解谐波的来源和危害，以及采取适当的控制措施，我们可以保障电力系统的稳定运行，提高电力质量，延长设备寿命，从而促进电力行业的健康发展。