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电力小知识

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1.供电系统产生谐波原因是什么?

电气系统中的电气设备产生的电压或电流波形非理想的正弦波时,即说明其中含有频率高于50Hz的电压或电流成分,将频率高于50Hz的电流或电压成分称之为谐波。谐波对电气设备的正常工作有不利影响。

2.谐波是如何产生的?

谐波来自于三个方面:一是发电设备产生的谐波;二是输配电系统产生的谐波;三是供电系统的电气设备(如变频器、电炉等)等产生的谐波,其中以供电系统的电气设备产生的谐波居多。

3谐波有哪些危害?

谐波会产生各种各样的危害主要有:

1)由于谐波的频率较高,使导线的趋肤效应加重,因此铜损急剧增加。同时变压器铁心由于不能适应急剧变化的磁通而导致铁损急剧增加。

2)谐波会影响表计的计量精度。从原理上进行分析:谐波源将其吸收的一部分电网电能转变为谐波发送到电网中去,因此电能表会将谐波能量当作发电来进行计算,从而导致计量误差。对于机械式电能表还会由于高频率谐波所产生的高频涡流阻力而变慢。在高次谐波严重的情况下会严重影响电能表的计量精度。

3)精密电子设备(包括电子式电能表)会被严重干扰,导致不能正常工作,甚至烧毁。

4)所有接于电网中的设备的损耗都会增加,温升增加。含有电容器的设备受影响最为严重,甚至可能导致设备损坏以及电容器爆炸等事故。

5)电机内负荷由于谐波的逆序作用而导致输出扭矩下降。

6)继电保护机构可能会由于谐波而产生误动或拒动故障。

当供电系统的谐波污染程度小于国家标准的规定时,通常不会对系统造成影响,如果不进行谐波治理,往往会产生很严重的后果。

4.谐波如何抑制,方法有哪些?

对电力谐波的抑制就是如何减少或消除注入系统的谐波电流,以便把谐波电压控制在限定值之内,抑制谐波电流主要有三方面的措施:

1)降低谐波源的谐波含量:也就是在谐波源上采取措施,最大限度地避免谐波的产生。这种方法比较积极,能够提高电网质量,可大大节省因消除谐波影响而支出的费用。

具体方法有:增加整流器的脉动数;脉宽调制法;三相整流变压器采用Y/Δ或Δ/Y的接线。

2)在谐波源处吸收谐波电流:这类方法是对已有的谐波进行有效抑制的方法,这是目前电力系统使用最广泛的抑制谐波方法。目前常用的方式采用有无源滤波装置和有源滤波装置等。

3)改善供电环境:选择合理的供电电压并尽可能保持三相电压平衡,可以有效地减小谐波对电网的影响。

5.为何控制系统需要信号隔离器?

在生产过程中,无论是控制系统还是监控系统,都有可能面临复杂环境的干扰,或短路、过压、不明脉冲等状况。因此,具有保护下集控制回路、削弱环境噪声影响、抑制接地或设备干扰、具有限压、额流,保护控制系统输入输出及通讯接口的隔离器,成为控制系统不可或缺的一部分。