在电力电气系统中,谐波带来的危害基本上可以说高于电磁干扰和功率因数,而且造成的影响及安全事故是多方面的,易造成电网污染、正弦电压波形畸变,使得发电供电设备出现异常现象和故障,所以本文将探讨电力系统中谐波的危害现象及影响。
1、对供配电线路的危害
①影响线路的稳定运行
供配电系统中的电力线路与电力变压器一般采用电磁式继电器、感应式继电器或晶体管继电器予以检测保护,它们容易受谐波影响,产生误导或拒动。这样谐波将严重威胁供配电系统的稳定与安全运行。
②影响电网的直流
电力系统中的谐波能使电网的电压与电流波形发生畸变,从而降低电网电压,浪费电网的容量。
2、对电力设备的危害
①对电力电容器的危害
当电网存在谐波时,投入电容器后其端电压增大,通过电容器的电流增加得更大,使电容器损耗功率增加,使电容器异常发热,在电场和温度的作用下绝缘介质会加速老化。在谐波严重的情况下,还会使电容器鼓渡、击穿或爆炸。
②对电力变压器的危害
谐波使变压器的铜耗增大,谐波还使变压器的铁耗增大。由于以上两方面的损耗增加,因此要减少变压器的实际使用容量,除此之外,谐波还导致变压器噪声增大,有时还发出金属声。
③对电力电缆的危害
由于谐波次数高频率上升,再加之电缆导体截面积越大趋肤效应越明显,从而导致导体的交流电阻增大,使得电缆的允许通过电流的减小。
3、对用电设备的危害
①对电动机的危害
谐波对异步电动机的影响,主要是增加电动机的附加损耗,降低效率,严重时使电动机过热。尤其是负序谐波在电动机中产生负序旋转磁场,形成与电动机旋转方向相反的转矩,起知道作用,从而减少电动机的出力。
②对低压开关设备的危害
全电磁型的断路器、热磁型的断路器、电子型的断路器都有可能因为谐波产生误动作
③对弱电系统设备的干扰
4、对人体有影响
从人体生理学来说,人体细胞在收到次级兴奋时,会在细胞膜静息电位基础上发生快速电波动或可逆翻转,其频率如果与谐波频率相接近,电网谐波的电磁辐射会直接影响人的脑磁场和心磁场。
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