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谐波的产生与危害
一、电力谐波的产生
电网谐波来自于 3个方面:
1)用电设备产生的谐波:


晶闸管整流设备


由于晶闸管整流在电力机车、铝电解槽、充电装置、开关电源等许多方面得到了越来越广泛的应用,
给电网造成了大量的谐波。经统计表明:由整流装置产生的谐波占所有谐波的近40%,这是最大的谐波源。


变频装置
变频装置常用于风机、水泵、电梯等设备中,由于采用了相位控制,谐波成份很复杂,除含有整数次谐波外,还含有
分数次谐波,这类装置对电网造成的谐波将越来越多。



电弧炉、电石炉
由加热原料时引起三相负荷不平衡,产生谐波电流,经变压器注入电网。其中主要是 2 7次的谐波,平均可达基波的8%
~20%,最大可达45%。



气体放电类电光源
荧光灯、节能灯、高压汞灯、高压钠灯与金属卤化物灯等,它们给电网造成奇次谐波电流。



家用电器
电视机、计算机、洗衣机、空调器等设备中,也能使波形改变。这些家用电器数量多,也是谐波的主要来源之一。


2)输配电系统产生谐波:

输配电系统中主要是电力变压器产生谐波,由于变压器铁心的饱和,磁化曲线的非线性,加上设计变压器时考虑经济性,
工作点偏离线性越远,谐波电流也就越大。


3)发电源质量不高产生谐波:
由于发电机的三相绕组和铁心在制作上很难做到绝对对称、均匀等原因,发电源会产生一些谐波,但很少。



二、谐波的危害


谐波的危害十分严重,对公用电网和其他系统的危害大致有以下几个方面:


谐波使公用电网中的元件产生了附加的谐波损耗,降低了发电、输电及用电设备的效率,大量的3次谐波流过中性线时会使
线路过热,甚至发生火灾。

谐波影响各种电气设备的正常工作。 谐波对电机的影响除引起附加损耗外,还会产生机械振动、噪声和过电压,使变压器
局部严重过热。谐波使电容器、电缆等设备过热、绝缘老化、寿命缩短,以至损坏。

谐波会引起公用电网中局部的并联谐振和串联谐振,从而使谐波放大,这对上述公用电网中的元件和各种电气设备的危害
大大增加,甚至引起严重事故。

谐波会导致继电保护和自动装置的误动作,并会使电气测量仪表计量不准确。

谐波会对邻近的通信系统产生干扰,轻者产生噪声,降低通信质量;重者导致住处丢失,使通信系统无法正常工作。

三、谐波的允许值


电网标称电压(KV)
Nominal voltage of power grid


电压总谐波畸变率(%)
Distorted rate of total voltage harmonic


各次谐波电压含有率(%)
Harmonic voltage rates in times


奇 次
Odd
偶 次
Even
0.38 5.0 4.0 2.0
6 4.0 3.2 1.6
10
35 3.0 2.4 1.2
66
110 1.0 1.6 0.8


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