谐波对电网的影响和危害.doc

摘要：谐波对电力系统或并联的负载产生种种危害，危害的程度决定于谐波量的大小和现场条件等因素。本文将探讨谐波对电网谐振现象、潮流计算、电网损耗的影响。 .*浅析谐波对电网的影响和危害摘要：谐波对电力系统或并联的负载产生种种危害，危害的程度决定于谐波量的大小和现场条件等因素。本文将探讨谐波对电网谐振现象、潮流计算、电网损耗的影响。关键词：谐波 电网谐振 潮流计算 电网损耗近年来，随着我国工业化进程的不断加快，对我国环境的污染和破坏也空前加剧。电力系统也是一种“环境”，也面是临着污染，公用电网中的谐波电流和谐波电压就是对电网环境最严重的一种污染。电力电子装置是公用电网中最主要的谐波源，随着电力电子装置的应用日益广泛，电网中的谐波污染也日趋严重。并影响供电质量。正确认识谐波的危害，进行有效的谐波分析、测量、抑制和管理，已成为电力系统运行工作的重要部分。谐波对电力系统或并联的负载产生种种危害，危害的程度决定于谐波量的大小和现场条件等因素。谐波使各种设备出现故障，如电机负载加重，产生振荡转矩，转速周期性变化；集肤效应使电机和变压器铜损、铁损增加而过热；还使变压器铁芯产生磁滞伸缩现象，噪音增加，甚至达到不能容许的程度；电压波形畸变对电机和变压器绝缘游离（局部放电）过程的产生和发展有很大的影响，引起绝缘介质强度降低，使用寿命缩短；谐波使电力电缆容量减小，损失增加，老化加剧，泄漏电流加大，有时引起单相对地击穿，造成三相短路；谐波对通讯设备、自动和远动装置、继电保护、测量设备和仪表等有各种危害。为此，本文将探讨谐波对电网谐振现象、潮流计算、电网损耗的影响。一、电网内的谐振现象并联电容器用以补偿无功功率，提高功率因数，提高系统电压比起用调相机来达到目的，具有一定的优点，因此目前在电网中已普遍推广使用。在工频情况下，系统的感抗一般比容抗小得多，因而不会发生谐振，但当系统含有高次谐波时，并联电容器组投入后，会产生使系统原有谐波放大的现象。图1-1为一电网示意图和其等值电路图。由等值电路图（对n次谐波）可得到有并联电容器和无并联电容器两种情况下的母线电压。p（整流负荷）c（并联电容器组）系统及等值电路图 1-1无并联电容器组：有并联电容器组：因为所以这就是并联电容器的放大作用。若则，这时并联补偿电容器容抗与系统感抗匹配，会发生n次并联谐振，造成电容器组过电压和过电流。电源的短路容量 电容器容量 当基波频率为时，则谐振周波数 将上式带入得：由于大型调压电容器组采用分组投切的运行方式，其容抗在较大范围内变化，系统的谐波感抗可能与电容器的谐波容抗相等，就会发生谐振。谐振的产生对电力系统和电容器本身都是不利的。二、谐波影响潮流计算的有效性当电力系统中出现大的非线性负载或为数众多的分散的非线性负载时，用常规的潮流算法分析潮流不可能得到正确结论。我国西安变通大学夏道止和美国purdue 大学g.t.郝爱特对一个两组母线的系统和一个11组母线的系统（与美国中部的一个主要电力系统相近）进行分析的结果表明：直接供非线性负载的线路上的电流发生了显著畸变，电流畸变系数可达27.4%。从线路有功损耗的计算结果发现，如果略去谐波畸变，则损耗计算将产生大约14%的误差。对于无功损耗来说，其误差更加惊人。在潮流计算中计及与不计及谐波所得结果，可能有相当大的误差。非线性负载的功率因数补偿就是一个很明显的例子。计及与略去谐波所得的结果，有时竟相差20%。在联合电力系统中，谐波的影响更加难于预测，常规的潮流计算可能变得无用。三、增加电网损耗高次谐波使网损增加也是不能忽视的。设高次谐波电流含有率为k设线路电阻为r，则无谐波电流时线路损耗为而有谐波电流时，线路损耗所以，线损增加率因此，如果高次谐波含有率为30%,那么线损就会增加9%。从经济运行的角度，高次