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电力谐波体系剖析对安全出产的搅扰和损害及电力谐波消除处理办法

2017-10-03 08:18分类:电工考证知识 阅读:

 

(一)、啥是谐波:
  电力体系中有非线性(时变或时不变)负载时,即便电源都以工频50HZ供电,当工频电压或电流作用于非线性负载时,就会发作纷歧样于工频的其它频率的正弦电压或电流,这些纷歧样于工再三率的正弦电压或电流,用富氏级数翻开,便是咱们称的电力谐波。

在电力体系方面,谐波是指多少倍于工再三率的波形,简称“次”,是指从2次到30次计划,如5次谐波电压(电流)的频率是250赫兹,7次谐波电压(电流)的频率是350赫兹;逾越13次的谐波称高次谐波。

从图二看出电压波形有开口,电流波形是方波,与图一所示波形有很大的纷歧样。
电力谐波对电力网(包含用户)损害对错常严峻的,它是一种电力污染,
  跟着经济翻开,大功率可控硅的广泛运用,很多非线性负荷添加,分外是电子技能、节能技能和操控技能的跋涉,在化工、冶金、钢铁、煤矿和交通等有少数多运用各种整流设备、交直流换流设备和电子电压调整设备,电熔炼设备、电化学设备、矿井起重设备、露天采掘设备、电气机车等铢积寸累,一同品种繁复的照明用具、文娱设备和家用电器等遍及运用,使得电力体系波形严峻变形。
(二)电力谐波的首要损害有:
(1)致使串联谐振及并联谐振,拓展谐波,构成风险的过电压或过电流;
(2)发作谐波损耗,使发、变电和用电设备功率下降;
(3)加快电气设备及电力变压器绝缘老化,使其简略击穿,然后缩短它们的运用寿数;
(4)使设备(如电机、继电维护、主动设备、丈量外表、电力电子器材、核算机体系、精细仪器等)作业不正常或不能精确操作;
(5)搅扰通讯体系,下降信号的传输质量,损坏信号的精确传递,乃至损坏通讯设备。
(6)使开关(断路器)过载,构成常常性跳闸。因为谐波电流在导体外表活动,致使导体发热,下降了开关的实习容量所构成的。
(7)使无功抵偿设备部件损坏,无法进行无功抵偿,加大线路扔掉,下降变压器额外容量。
(8)对变电所的继电维护发作搅扰,易构成维护误动作,致使区域性停电事端。
(9)对家用电器发作损害,如空调、微波炉、电视等。
(三)谐波的处理:
1)谐波处理规范
  GB/T 14549—93 《电能质量 共用电网谐波》
该规范对纷歧样电压等级各次谐波容许写入值都作了详细规矩(略),其规矩共用电网谐波电压(相电压)限值。
2)谐波处理
  谐波处理便是在谐波源处设备滤波器,就近吸收谐波源发作的谐波电流,现在广泛选用的滤波器为无源滤波器,别的有运用时域抵偿原理的有源滤波器,这种滤波器的利益是能做到当令抵偿,且不添加电网的容性元件,但造价较高。无源滤波设备,吸收高次谐波,而悉数滤波支路对基波呈现容性,刚好满意无功抵偿恳求,不用另装并联电容器抵偿设备,这种办法经济、简练,国表里广泛选用。
滤波器的品种,滤波器大致分为以下六品种型:
(a)—单调谐波滤波器;(b)—双调谐滤波器;
(c)—一阶高通滤波器;(d)—二阶高通滤波器;
(e)—三阶高通滤波器;(f)—“c”式高通滤波器。
单调谐滤波器通频带窄,滤波作用好,损耗小,调谐简略,是运用最多的一品种型。
  双调谐滤波器可代替两个单调谐滤波器,只需一个电抗器(L1)接受悉数冲击电压,但接线杂乱,调谐艰难,仅在超高压体系中运用。
  一阶高通滤波器因基波损耗大,通常不选用。
  二阶高通滤波器通频带很宽,滤波作用好,既可调谐振点,又可调谐曲线锐度,并可防意外共振与拓展,因而也有以二阶宽通带做低次滤波器。
  三阶高通滤波器通常用电弧炉滤波。
  “C”式高通滤波器,用于电弧炉滤波,对二次谐波分外有用。
(四)、抵偿:
   公司中因为很多的电力负荷是理性负荷,因而公司的天然功率因数较低,如不选用人工抵偿,跋涉功率因数,将构成如下不良影响:
a、下降发电机的输出功率,当发电机需跋涉无功输出,低于额外功率因数作业时,将使发电机有功输出下降;
b、下降了变电、输电设备的供电才干;
c、使网络电力损耗添加(网络中的电能扔掉与功率因数平方数成反比);
d、功率因数愈低,线路的电压降愈大,使得用电设备的作业条件恶化;
e、月均功率因数低于0.9(小型低压用户或农业用电为0.8),将遭到“电力罚款”。
上述可见,跋涉功率因数不只对电力体系,并且对公司经济作业有着严峻含义。
在思考跋涉功率因数时,应首要跋涉公司用电设备的天然功率因数,当选用办法后还达不到供电有些恳求时,选用人工抵偿设备。通常除在容量较大、常常作业的恒速机械(如水泵、空压机、鼓风机、电动发电机组等)上选用同步电动机抵偿外,其它的应设备并联电容器进行抵偿。
1)并联电容器抵偿容量的核算
QC = α P30 qc
QC:需求抵偿的无功容量,kvar;
P30:全公司有功核算负荷,KW;
α:均匀负荷系数,取0.7~0.8;
qc:抵偿率,kvar/KW 可在有关手则查得,也可按下式核算:
2)并联电容器的装设地址
a、会集抵偿办法。将高压电容器会集设备在总降压变电所或功率因数较低、负荷较大的配电所高压母线上。
b、涣散抵偿。对用电负荷涣散和功率因数较低的车间变电所,选用低压并联电容器设备在低压配电室。
C、就地抵偿。对距供电点较远的大、中容量接轮作业制的电动机(如风机、水泵、紧缩机、球磨机等),应选用电动机无功功率就地抵偿设备。它不只跋涉功率因数,且削减线路扔掉,减小总电流,跋涉变压器负载率有显着作用。但单机抵偿容量不宜过大,应确保电动机断电时不致因自激磁呈现过激磁,不然易损坏电动机。就地抵偿设备与电动机共用一台断路器,一同投切。
3)对高次谐波的按捺办法
   为了削减和防止高次谐波对并联抵偿设备的损害。为削减谐波电流流入电容器和合闸涌流,可串恰当的电抗器。其感抗值应在或许发作的任何谐波下,均使电容器回路的总电抗为感抗,然后消除谐振的或许。

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