❶ 在小區供配電系統中,產生諧波的設備會有那些
您好:小區供配電系統一般都是居民用戶或者辦公集團,排除企業生產用戶,居民用戶產生諧波的諧波源歸納起來主要有:1)變頻設備。近年來變頻空調、變頻冰箱等變頻設備應用越來越多伏並舉缺碧,這部分設備產生大量5次諧波。2)節能燈具。現在大部分的燈具都採用了節能燈具,節能燈具一般都由電子電路組成啟動、控制電路,這部分負載將產生3次、5次及高次諧波。3)電腦設備。電腦設備將產生3次、5次及高次諧波成分份。4)其它設備。現在電器、電子設備在民用中越來越多,變頻洗衣機、電磁灶、吸塵器等,這些設備都不同程度的產生著諧波。其實,諧波在小區的危害並不亞於企業,只是國家相關部門還沒有認識到或者沒蔽滑有顧及到其危害而已。
❷ 一般是什麼原因會造成的電壓諧波超標
您好:電網諧波是由於有諧波源造成的,諧波產生的根本原因是由於非線性負載所致。
電網諧波來自於3個方面:
一是發電源質量不高產生諧波:
發電機由於三相繞組在製作上很難做到絕對對稱,鐵心也很難做到絕對均勻一致和其他一些原因,發電源多少也會產生一些諧波,但一般來說很少。
二是輸配電系統產生諧波:
輸配電系統中主要是電力變壓器產生諧波,由於變壓器鐵心的飽和,磁化曲線的非線性,加上設計變壓器時考慮經濟性,其工作磁密選擇在磁化曲線的近飽和段上,這樣就使得磁化電流呈尖頂波形,因而含有奇次諧波。它的大小與磁路的結構形式、鐵心的飽和程度有關。鐵心的飽和程度越高,變壓器工作點偏離線性越遠,諧波電流也就越大,其中3次諧波電流可達額定電流0.5%。
三是用電設備產生的諧波:
晶閘管整流設備。由於晶閘管整流在電力機車、鋁電解槽、充電裝置、開關電源等許多方面得到了越來越廣泛的應用,給電網造成了大量的諧波。我們知道,晶閘管整流裝置採用移相控制,從電網吸收的是缺角的正弦波,從而給電網留下的也是另一部分缺角的正弦波,從而給電網留下的也是另一部分缺角的正弦波,顯然在留下部分中含有大量的諧波。如果整流裝置為單相整流電路,在接感性負載時則含有奇次諧波電流,其中3次諧波的含量可達基波的30%;接容性負載時則含有奇次諧波電壓,其諧波含量隨電容值的增大而增大。如果整流裝置為三相全控橋6脈整流器,變壓器原邊及供電線路含有5次及以上奇次諧波電流;如果是12脈沖整流器,也還有11次及以上奇次諧波電流。經統計表明:由整流裝置產生的諧波占所有諧波的近40%,這是最大的諧波源。
變頻裝置。變頻裝置常用於風機、水泵、電梯等設備中,由於採用了相位控制,諧波成份很復雜,除含有整數次諧波外,還含有分數次諧波,這類裝置的功率一般較大,隨著變頻調速的發展,對電網造成的諧波也越來越多。
電弧爐、電石爐。由於加熱原料時電爐的三相電極很難同時接觸到高低不平的爐料,使得燃燒不穩定,引起三相負荷不平衡,產生諧波電流,經變壓器的三角形連接線圈而注入電網。其中主要是2 7次的諧波,平均可達基波的8% 20%,最大可達45%。
氣體放電類電光源。熒光燈、高壓汞燈、高壓鈉燈與金屬鹵化物燈等屬於氣體放電類電光源。分析與測量這類電光源的伏安特性,可知其非線性十分嚴重,有的還含有負的伏安特性,它們會給電網造成奇次諧波電流。
家用電器。電視機、錄像機、計算機、調光燈具、調溫炊具等,因具有調壓整流裝置,會產生較深的奇次諧波。在洗衣機、電風扇、空調器等有繞組的設備中,因不平衡電流的變化也能使波形改變。這些家用電器雖然功率較小,但數量巨大,也是諧波的主要來源之一。
❸ 電力系統中諧波產生的原因
電網諧波主要由發電設備(電源端)、輸配電設備以及電力系統非線性負載等三個方面引起的。
1、電源端產生的諧波。
發電機的三相繞組在製作上很難做到絕對對稱,由於製作工藝影響,其鐵心也很難做到絕對的均勻一致,加上發電機的穩定性等其他一些原因,會產生一些諧波,但一般來說相對較少。
2、輸配電過程產生的諧波。
電力變壓器是輸配電過程中主要的諧波來源,由於變壓器的設計需要考慮經濟性,其鐵心的磁化曲線處於非線性的飽和狀態,使得工作時的磁化電流為尖頂型的波形,因而產生奇次諧波。
較高的變壓器鐵心飽和程度使得其工作點偏離了線性曲線,產生了較大的諧波電流,其奇次諧波電流的比例可以達到變壓器額定電流的0.5%以上。
3、電力設備產生的諧波。
(3)家用電器那些產生諧波擴展閱讀:
電力設備產生的諧波:
1、整流晶閘管設備。由於整流晶閘管廣泛應用在開關電源、機電控制、充電裝置等許多方面,給電網帶來了相當多的諧波。據統計,由整流設備引起的諧波將近達到全部諧波的40%,是諧波的一個主要來源。
2、變頻設備。電動機、電梯、水泵、風機等機電設備中常用的變頻設備,因為大部分是相位控制,其諧波成分比較復雜,除了整數次的諧波成分外,還含有一定分數次的諧波成分,變頻設備的功率一般較大,其廣泛應用對電網造成的諧波也越來越多。
3、氣體放電類電光源。氣體放電類電光源如高壓鈉燈、高壓汞燈、熒光燈以及金屬鹵化物燈等,其伏安特性的非線性相當嚴重,有的電光源還具有負伏安特性,這些都會給輸電網帶來奇次諧波成分。
4、家用電器設備。在空調器、冰箱、洗衣機、電風扇等含有繞組的用電設備中,由於不平衡電流的變化也能使電源波形發生改變。另外,計算機、電視機、溫控炊具、調光燈具等,因其具有一定的調壓整流功能,也會產生高次的奇次諧波成分。這些家用電器設備也成為諧波的一個主要來源。
5、其他用電設備。
❹ 哪些設備會產生諧波
問題一:產生諧波源的設備都有哪些 1)具有強烈非線性特性的電弧為工作介質的設備:如氣體放電燈、交流焊弧機、煉鋼電弧爐等。
2)包括如下電力電子器件(非線性器件):變頻驅動系統裝置、直流驅動用整流裝置、電解用整流裝置、整流逆變電源、UPS、電力電子調壓系統設備、開關電源設備、州碰電腦和數字設備、中頻感應爐整流系統。
3)具備鐵磁飽和特性的鐵芯設備,如變壓器和電機等。
企業假如使用諧波源過多,對企業的電網健康有著非常大的影響。使用E6000電能質量分析儀對企業諧波源進行排查,針對性對諧波源進行治理有著非常大的意義。而對於電能質量敏感的企業,而需要使用在線式電能質量檢測裝置,如E8000此類產品。將電網電能質量與工廠生產品質相關聯,以此細分工廠生產的責任。
問題二:哪些設備和電路容易產生諧波 與一般無線電電磁干擾一樣,高次諧波通過傳導、電磁輻射和感應耦合三種方式對用電設備產生諧波污染。傳導是指高次諧波按著各自的阻抗分流到並聯的負載,對並聯的電氣設備產生干擾。感應耦合是指在傳導的過程中,與輸出平行敷設的導線又會產生電磁耦合形成感應干擾。電磁輻射是指輸出端的高次諧波還會產生輻射作用,對鄰近的無線電及電子設備產生干擾。
問題三:諧波產生的主要原因是什麼? 諧波產生的根本原因是由搐非線性負載所致。當電流流經負載時,與所加的電壓不呈線性關系,就形成非正弦電流,從而產生諧波。
問題四:什麼樣的負載設備會產生諧波?如何進行治理? 整流類負載、變頻類負載、中頻爐、商用電、電弧爐、電阻爐等等很多感性負載都會不同程度的產生諧波。
近幾年國內針對諧波負載在國外引進有源濾波器LBAPF來進行治理諧波
問題五:諧波源主要有哪些設備 電力電子設備主要包括整流器、變頻器、開關電源、靜態換流器、晶閘管系統及其他SCR控制系統等。由於工業與民用電力設備常用到這類電力電子設備和電路如整流和變頻電路,其負載性質一般分為感性的容性兩種,感性負載的單相整流電路為含奇次諧波的電流型諧波源,其諧波含量與電容值大小有關,電容值越大,諧波含量越大。變頻電路諧波源由於採用的是相位控制,其諧波成分不僅含有整流倍數的諧波,還含有非整流倍數的間諧波。
(2)可飽和設備
可飽和設備主要包括變壓器、電動機、發電機等。可飽和設備是非線性設備,其鐵心材料具有告跡滾非線性磁化曲線的磁滯回線,在正弦波電壓的作用下,勵磁電流為對稱函數,並滿足:f(ωt+π)=-f(ωt) 應用傅立葉及數分解時僅含有奇次項,對於三相對稱的變壓器,3次諧波的奇數倍(3次、6次、9次……) 諧波均勻為零序,可認為變壓器是只產生奇次諧波的電流源型諧波源。變壓器的諧波次數還受到一、二次側接線方式的影響,諧波的大小襪余與磁路的結構形式、鐵心的飽和程度有關,變壓器空載時,鐵心的飽和程度超高,諧波電流就越大。與電力電子設備的電弧設備相比,可飽和設備上的諧波在未飽和的情況下,其諧波的幅值往往可以忽略。
(3) 電弧爐設備及氣體電光源設備
3.1 電弧爐在熔煉金屬過程中的非線性影響將產生大量的諧波。
3.2 氣體電光源包括熒光燈、鹵化燈、霓虹燈等。根據這類氣體放電光源的伏安特性,其非線性十分嚴重,同時含有負的伏安特性。而氣體燈具工作時要與電感性鎮流器相串聯,並使其綜合伏安特性不再為負才能正常工作。由於鎮流器的非線性相當嚴重,其中三次諧波含量在20%以上,其特性為對稱函數,只含有奇次諧波,所以氣體電光源設備屬於電流型諧波源。
問題六:諧波的產生 在理想的干凈供電系統中,電流和電壓都是正弦波的。在只含線性元件(如:電阻)的簡單電路里,流過的電流與施加的電壓成正比,流過的電流是正弦波。用傅立葉分析原理,能夠把非正弦曲線信號分解成基本部分和它的倍數。在電力系統中,諧波產生的根本原因是由於非線性負載所致。當電流流經負載時,與所加的電壓不呈線性關系,就形成非正弦電流,即電路中有諧波產生。由於半導體晶閘管的開關操作和二極體、半導體晶閘管的非線性特性,電力系統的某些設備如功率轉換器會呈現比較大的背離正弦曲線波形。諧波電流的產生是與功率轉換器的脈沖數相關的。6脈沖設備僅有5、7、11、13、17、19 …。n倍於電網頻率。功率變換器的脈沖數越高,最低次的諧波分量的頻率的次數就越高。其他功率消耗裝置,例如熒光燈的電子控制調節器產生大強度的3 次諧波( 150 赫茲)。在供電網路阻抗( 電阻) 下這樣的非正弦曲線電流導致一個非正弦曲線的電壓降。在供電網路阻抗下產生諧波電壓的振幅等於相應諧波電流和對應於該電流頻率的供電網路阻抗Z的乘積。次數越高,諧波分量的振幅越低。只要哪裡有諧波源那裡就有諧波產生。也有可能,諧波分量通過供電網路到達用戶網路。例如,供電網路中一個用戶工廠的運轉可能被相鄰的另一個用戶設備產生的諧波所干擾。 所有的非線性負荷都能產生諧波電流,產生諧波的設備類型有:開關模式電源(SMPS)、電子熒光燈鎮流器、調速傳動裝置、不間斷電源(UPS)、磁性鐵芯設備及某些家用電器如電視機等。電網諧波來自於三個方面:一是發電源質量不高產生諧波;二是輸配電系統產生諧波;三是用電設備產生的諧波,其中用電設備產生的諧波最多。1、電網與電源設備 發電機由於三相繞組在製作上很難做到絕對對稱,鐵心也很難做到絕對均勻一致和其他一些原因,發電源多少也會產生一些諧波,但一般來說很少。 輸配電系統中主要是電力變壓器產生諧波,由於變壓器鐵心的飽和,磁化曲線的非線性,加上設計變壓器時考慮經濟性,其工作磁密選擇在磁化曲線的近飽和段上, 這樣就使得磁化電流呈尖頂波形,因而含有奇次諧波。它的大小與磁路的結構形式、鐵心的飽和程度有關。鐵心的飽和程度越高,變壓器工作點偏離線性越遠,諧波 電流也就越大,其中3次諧波電流可達額定電流的0.5%。2、在用電設備中,下面一些設備都能產生諧波(1)晶閘管整流設備:由於晶閘管整流在電力機車、鋁電解槽、充電裝置、開關電 源等許多方面得到了越來越廣泛的應用,給電網造成了大量的諧波。我們知道,晶閘管整流裝置採用移相控制,從電網吸收的是缺角的正弦波,從而給電網留下的也 是另一部分缺角的正弦波,顯然在留下部分中含有大量的諧波。如果整流裝置為單相整流電路,在接感性負載時則含有奇次諧波電流,其中3次諧波的含量可達基波的30%;接容性負載時則含有奇次諧波電壓,其諧波含量隨電容值的增大而增大。如果整流裝置為三相全控橋6脈沖整流器,變壓器原邊及供電線路含有5次及以上奇次諧波電流;如果是12脈沖整流器,也還有11次及以上奇次諧波電流。經統計表明:由整流裝置產生的諧波占所有諧波的近40%,這是最大的諧波源。(2)變頻裝置:變頻裝置常用於風機、水泵、電梯等設備中,由於採用了相位控制,諧波成份很復雜,除含有整數次諧波外,還含有分數次諧波,這類裝置的功率一般較大,隨著變頻調速的使用的增多,對電網造成的諧波也越來越多。右圖為變頻器的輸入輸出波形圖,由圖可知,變頻器的輸出電壓諧波含量豐富,輸入電流亦含有較大的諧波。(3)電弧爐、電石爐:由於加熱原料時電爐的三相電極很難同時接觸到高低不平的爐料,使得燃燒不穩定,引起三相負......>>
問題七:哪些設備會產生零序諧波 下面這些用電設備主要產生零序諧波:LED燈、LED廣告屏、節能燈、UPS電源、大型數據伺服器、電腦、電視機、包括我們每個人使用的手機充電器都是....太多了,來源是很廣的,零序諧波又以「3次諧波」為最大。用東莞市和衡源電氣的《零序濾波器》可以解決零序諧波造成的零線電流過大問題。零線電流消除率90%以上。。
問題八:什麼是諧波 諧波是一個數學或物理學概念,是指周期函數或周期性的波形中不能用常數、與原函數的最小正周期相同的正弦函數和餘弦函數的線性組合表達的部分。 一、諧波的來源 「諧波」一詞起源於聲學。 電力系統的諧波問題早在20世紀20年代和30年代就引起了人們的注意。當時在德國,由於使用靜止汞弧變流器而造成了電壓、電流波形的畸變。1945年J.C.Read發表的有關變流器諧波的論文是早期有關諧波研究的經典論文。 諧波波形圖 二、諧波的定義 諧波(harmonic) 定義:諧波是指電流中所含有的頻率為基波的整數倍的電量,一般是指對周期性的非正弦電量進行傅里葉級數分解,其餘大於基波頻率的電流產生的電量。 產生的原因:由於正弦電壓加壓於非線性負載,基波電流發生畸變產生諧波。主要非線性負載有UPS、開關電源、整流器、變頻器、逆變器等。 諧波的危害: 降低系統容量如變壓器、斷路器、電纜等; 加速設備老化,縮短設備使用壽命,甚至損壞設備; 危害生產安全與穩定; 浪費電能等。 諧波的治理: 有源電力濾波器是治理諧波的最優產品。 三、諧波的產生 用傅立葉分析原理,能夠把非正弦曲線信號分解成基本部分和它的倍數。 在電力系統中,諧波產生的根本原因是由於非線性負載所致。當電流流經負載時,與所加的電壓不呈線性關系,就形成非正弦電流,即電路中有諧波產生。由於半導體晶閘管的開關操作和二極體、半導體晶閘管的非線性特性,電力系統的某些設備如功率轉換器比較大的背離正弦曲線波形。 諧波電流的產生是與功率轉換器的脈沖數相關的。6脈沖設備僅有5、7、11、13、17、19 ….n倍於電網頻率。 功率變換器的脈沖數越高,最低次的諧波分量的頻率的次數就越高。 其他功率消耗裝置,例如熒光燈的電子控制調節器產生大強度的3 次諧波( 150 赫茲)。 在供電網路阻抗( 電阻) 下這樣的非正弦曲線電流導致一個非正弦曲線的電壓降。 在供電網路阻抗下產生諧波電壓的振幅等於相應諧波電流和對應於該電流頻率的供電網路阻抗Z的乘積。 次數越高,諧波分量的振幅越低。 只要哪裡有諧波源那裡就有諧波產生。也有可能,諧波分量通過供電網路到達用戶網路。 例如,供電網路中一個用戶工廠的運轉可能被相鄰的另一個用戶設備產生的諧波所干擾。 諧波與泛音的區別 泛音其實就是物理學上的諧波,但次數的定義稍許有些不同,基波頻率2倍的音頻稱之為一次泛音,基波頻率3倍的音頻稱之為二次泛音,以此類推。 四、諧波的分類 諧波是正弦波,每個諧波都具有不同的頻率,幅度與相角。 諧波頻率是基波頻率的整倍數,根據法國數學家傅立葉(M.Fourier)分析原理證明,任何重復的波形都可以分解為含有基波頻率和一系列為基波倍數的諧波的正弦波分量。 根據諧波頻率的不同,可以分為: 4.1、奇次諧波 額定頻率為基波頻率奇數倍的諧波,被稱為「奇次諧波」,如3、5、7次諧波; 4.2、偶次諧波 額定頻率為基波頻率偶數倍的諧波,被稱為「偶次諧波」,如2、4、6、8次諧波。 一般地講,奇次諧波引起的危害比偶次諧波更多更大。 在平衡的三相系統中,由於對稱關系,偶次諧波已經被消除了,只有奇次諧波存在。對於三相整流負載,出現的諧波電流是6n±1次諧波,例如5、7、11、13、17、19等。 變頻器主要產生5、7次諧波。 4.3、分量諧波 頻率不是基波分量倍數的正弦曲線波。 五、諧波的參數 5.1、諧波電流 諧波電流是由設備或系統引入的非正弦特性電流。諧波電流疊加在主電源上; 5.2、諧波電壓 諧波電壓是由諧波電流和配電系統上產生的阻抗導致的電壓降; 六、與諧波有關的參數定義 6......>>
❺ 震動比較大的設備或開關是不是都會有諧波產生
不一定。諧波是否存在跟負載游慎類別有關神敏敬,跟是否震動無關!
最主要的諧波源一般都是整流變頻逆變設備、電弧爐等電爐設備、電氣化鐵路等典型的單相用電負荷等!
家用電器一般都有諧波:比如電腦、變頻空調、照明等,是因為這些拿昌設備都有整流-逆變電路在裡面。家用電器一般以3、5、7次諧波為主。
一般來說,諧波電流越大,危害越大。對配電網內部設備來說,對旋轉電機、變壓器、通信、繼電保護、電容器的都有危害,但是沒法量化。對外來說即對供電系統來說,主要是以國標--公用電網諧波的限值來確定是否達標的。
❻ 諧波是怎麼產生的
諧波是怎麼產生的?
什麼是諧波?供電系統的諧波是怎麼定義的?
"諧波"一詞起源於聲學。有關諧波的數學分析在18世紀和19世紀已經奠定了良好的基礎。傅里葉等人提出的諧波分析方法至今仍被廣泛應用。電力系統的諧波問題早在20世紀20年代和30年代就引起了人們的注意。當時在德國,由於使用靜止汞弧變流器而造成了電壓、電流波形的畸變。1945年J.C.Read發表的有關變流器諧波的論文是早期有關諧波研究的經典論文。 到了50年代和60年代,由於高壓直流輸電技術的發展,發表了有關變流器引起電力系統諧波問題的大量論文。70年代以來,由於電力電子技術的飛速發展,各種電力電子裝置在電力系統、工業、交通及家庭中的應用日益廣泛,諧波所造成的危害也日趨嚴重。世界各國都對諧波問題予以充分和關注。國際上召開了多次有關諧波問題的學術會議,不少國家和國際學術組織都制定了限制電力系統諧波和用電設備諧波的標准和規定。
供電系統諧波的定義是對周期性非正弦電量進行傅立葉級數分解,除了得到與電網基波頻率相同的分量,還得到一系列大於電網基波頻率的分量,這部分電量稱為諧波。諧波頻率與基波頻率的比值(n=fn/f1) 稱為諧波次數。電網中有時也存在非整數倍諧波,稱為非諧波(Non-harmonics)或分數諧波。諧波實際上是一種 干擾量,使電網受到「污染」。電工技術領域主要研究諧波的發生、傳輸、測量、危害及抑制,其頻率范圍一般 為2≤n≤40。
諧波是怎麼產生的?
電網諧波來自於3個方面:
一是發電源質量不高產生諧波:
發電機由於三相繞組在製作上很難做到絕對對稱,鐵心也很難做到絕對均勻一致和其他一些原因,發電源多少也會產生一些諧波,但一般來說很少。
二是輸配電系統產生諧波:
輸配電系統中主要是電力變壓器產生諧波,由於變壓器鐵心的飽和,磁化曲線的非線性,加上設計變壓器時考慮經濟性,其工作磁密選擇在磁化曲線的近飽和段上,這樣就使得磁化電流呈尖頂波形,因而含有奇次諧波。它的大小與磁路的結構形式、鐵心的飽和程度有關。鐵心的飽和程度越高,變壓器工作點偏離線性越遠,諧波電流也就越大,其中3次諧波電流可達額定電流0.5%。
三是用電設備產生的諧波:
晶閘管整流設備。由於晶閘管整流在電力機車、鋁電解槽、充電裝置、開關電源等許多方面得到了越來越廣泛的應用,給電網造成了大量的諧波。我們知道,晶閘管整流裝置採用移相控制,從電網吸收的是缺角的正弦波,從而給電網留下的也是另一部分缺角的正弦波,從而給電網留下的也是另一部分缺角的正弦波,顯然在留下部分中含有大量的諧波。如果整流裝置為單相整流電路,在接感性負載時則含有奇次諧波電流,其中3次諧波的含量可達基波的30%;接容性負載時則含有奇次諧波電壓,其諧波含量隨電容值的增大而增大。如果整流裝置為三相全控橋6脈整流器,變壓器原邊及供電線路含有5次及以上奇次諧波電流;如果是12脈沖整流器,也還有11次及以上奇次諧波電流。經統計表明:由整流裝置產生的諧波占所有諧波的近40%,這是最大的諧波源。
變頻裝置。變頻裝置常用於風機、水泵、電梯等設備中,由於採用了相位控制,諧波成份很復雜,除含有整數次諧波外,還含有分數次諧波,這類裝置的功率一般較大,隨著變頻調速的發展,對電網造成的滲緩春諧波也越來越多。
電弧爐、電石爐。由於加熱原料時電爐的三相電極很難同時接觸到高低不叢耐平的爐料,使得燃燒不穩定,引起三相負荷不平衡,產生諧波電流,經變壓器的三角形連接線圈而注入電網。其中主要是2 7次的諧波,平均可達基波的8% 20%,最大可達45%。
氣體放電類電光源。熒光燈、高壓汞燈、高壓鈉燈與金屬鹵化物燈等屬於氣體放電類電光源。分析與測量這類電光源的伏安特性,可知其非線性十分嚴重,有的還含有負的伏安特性,它們會給電網造成奇次諧波電流。
家用電器。電視機、錄像機、計算機、調光燈具、調溫炊具等,因具有調壓整流裝置,會產生較深的奇次諧波。在洗衣機、電風扇、空調器等有繞組的設備中,因不平衡電流的變化也能使波形改變。這些家用電器雖然功率較小,但數量巨大,也是諧波的主要來源之一。
諧波有什麼危害?
電網諧波造成電網污染,正弦電壓波形畸變,使電力系統的發供用電設備出現許多異常現象和故障,情況日趨嚴重。諧波的危害電力系統中諧波的危害是多方面的,概括起來有以下幾個哪姿方面:
1. 對供配電線路的危害
(1) 影響線路的穩定運行
供配電系統中的電力線路與電力變壓器一般採用電磁式繼電器、感應式繼電器或晶體管繼電器予以檢測保護,使得在故障情況下保證線路與設備的安全。但由於電磁式繼電器與感應式繼電器對10%以下含量高達40%時又導致繼電保護誤動作,因而在諧波影響下不能全面有效地起到保護作用。晶體管繼電器雖然具有許多優點,但由於採用了整流取樣電路,容易受諧波影響,產生誤動或拒動。這樣,諧波將嚴重威脅供配電系統的穩定與安全運行。
(2) 影響電網的質量
電力系統中的諧波能使電網的電壓與電流波形發生畸變。如民用配電系統中的中性線,由於熒光燈、調光燈、計算機等負載,會產生大量的奇次諧波,其中3次諧波的含量較多,可達40%;三相配電線路中,相線上的3的整數倍諧波在中性線上會疊加,使中性線的電流值可能超過相線上的電流。另外,相同頻率的諧波電壓與諧波電流要產生同次諧波的有功功率與無功功率,從而降低電網電壓,浪費電網的容量。
2. 對電力設備的危害
當電網存在諧波時,投入電容器後其端電壓增大,通過電容器的電流增加得更大,使電容器損耗功率增加。對於膜紙復合介質電容器,雖然允許有諧波時的損耗功率為無諧波時損耗功率的1.38倍;對於全膜電容器允許有諧波時的損耗功率為無諧波時的1.43倍,但如果諧波含量較高,超出電容器允許條件,就會使電容器過電流和過負荷,損耗功率超過上述值,使電容器異常發熱,在電場和溫度的作用下絕緣介質會加速老化。尤其是電容器投入在電壓已經畸變的電網中時,還可能使電網的諧波加劇,即產生諧波擴大現象。另外,諧波的存在往往使電壓呈現尖頂波形,尖頂電壓波易在介質中誘發局部放電,且由於電壓變化率大,局部放電強度大,對絕緣介質更能起到加速老化的作用,從而縮短電容器的使用壽命。一般來說,電壓每升高10%,電容器的壽命就要縮短1/2左右。再者,在諧波嚴重的情況下,還會使電容器鼓肚、擊穿或爆炸。
對電力變壓器的危害
諧波使變壓器的銅耗增大,其中包括電阻損耗、導體中的渦流損耗與導體外部因漏磁通引起的雜散損耗都要增加。諧波還使變壓器的鐵耗增大,這主要表現在鐵心中的磁滯損耗增加,諧波使電壓的波形變得越差,則磁滯損耗越大。同時由於以上兩方面的損耗增加,因此要減少變壓器的實際使用容量,或者說在選擇變壓器額定容量時需要考慮留出電網中的諧波含量。除此之外,諧波還導致變壓器雜訊增大,變壓器的振動雜訊主要是由於鐵心的磁致伸縮引起的,隨著諧波次數的增加,振動頻率在1KHZ左右的成分使混雜雜訊增加,有時還發出金屬聲。
對電力電纜的危害
由於諧波次數高頻率上升,再加之電纜導體截面積越大趨膚效應越明顯,從而導致導體的交流電阻增大,使得電纜的允許通過電流減小。另外,電纜的電阻、系統母線側及線路感抗與系統串聯,提高功率因數用的電容器及線路的容抗與系統並聯,在一定數值的電感與電容下可能發生諧振。
對用電設備的危害
對電動機的危害
諧波對非同步電動機的影響,主要是增加電動機的附加損耗,降低效率,嚴重時使電動機過熱。尤其是負序諧波在電動機中產生負序旋轉磁場,形成與電動機旋轉方向相反的轉矩,起制動作用,從而減少電動機的出力。另外電動機中的諧波電流,當頻率接近某零件的固有頻率時還會使電動機產生機械振動,發出很大的雜訊。
對低壓開關設備的危害
對於配電用斷路器來說,全電磁型的斷路器易受諧波電流的影響使鐵耗增大而發熱,同時由於對電磁鐵的影響與渦流影響使脫扣困難,且諧波次數越高影響越大;熱磁型的斷路器,由於導體的集膚次應與鐵耗增加而引起發熱,使得額定電流降低與脫扣電流降低;電子型的斷路器,諧波也要使其額定電流降低,尤其是檢測峰值的電子斷路器,額定電流降低得更多。由此可知,上述三種配電斷路器都可能因諧波產生誤動作。
對於漏電斷路器來說,由於諧波匯漏電流的作用,可能使斷路器異常發熱,出現誤動作或不動作。對於電磁接角器來說,諧波電流使磁體部件溫升增大,影響接點,線圈溫度升高使額定電流降低。對於熱繼電器來說,因受諧波電流的影響也要使額定電流降低。在工作中它們都有可能造成誤動作。
對弱電系統設備的干擾
對於計算機網路、通信、有線電視、報警與樓宇自動化等弱電設備,電力系統中的諧波通過電磁感應、靜電感應與傳導方式耦合到這些系統中,產生干擾。其中電感應與靜電感應的耦合強度與干擾頻率成正比,傳導則通過公共接地耦合,有大量不平衡電流流入接地極,從而干擾弱電系統。
影響電力測量的准確性
目前採用的電力測量儀表中有磁電型和感應型,它們受諧波的影響較大。特別是電能表(多採用感應型),當諧波較大時將產生計量混亂,測量不準確。
諧波對人體有影響
從人體生理學來說,人體細胞在受到刺激興奮時,會在細胞膜靜息電位基礎上發生快速電波動或可逆翻轉,其頻率如果與諧波頻率相接近,電網諧波的電磁輻射就會直接影響人的腦磁場與心磁場。
❼ 充電器會產生諧波嗎
會的。電力系統中有產生諧波的設備即諧波源嘩和卜,是具有非線性特性的用電設備。有不少家用電器含有非線性元件,會產生諧波電流,主要有電視機、各棚搭種節能燈、電冰箱、洗衣機、微波爐、電磁爐、計算機、激光列印機、充電器、各種醫療和科研用的儀器和設亂穗備
❽ 偶次諧波是什麼原因產生的
三相三線制的三相對稱(電源對稱,負載對稱)系統中,不含偶次諧波及三的整數倍的諧波。對於不對稱系統,完全可能出現偶次諧波,甚至是直流分量。x0dx0a諧波來源x0dx0a一是發電源質量不高產生諧波x0dx0a發電機由於三相繞組在製作上很難做到絕對對稱,鐵心也很難做到絕對均勻一致和其他一些原因,電源多少也會產生一罩拿些諧波,但一般來說很少。x0dx0a二是輸配電系統產生諧波x0dx0a輸配電系統中主要是電力變壓器梁悶閉產生諧波,由於變壓器鐵心的飽和,磁化曲線的非線性,加上設計變壓器時考慮經濟性,其工作磁密選擇在磁化曲線的近飽和段上,這樣就使得磁化電流呈尖頂波形,因而含有奇次諧波。它的大小與磁路的結構形式、鐵心的飽和程度有關。鐵心的飽和程度越高,變壓器工作點偏離線性越遠,諧波電流也就越大,其中3次諧波電流可達額定電流0.5%。x0dx0a三是用電設備產生的諧波x0dx0a晶閘管整流設備。由於晶閘管整流在電力機車、鋁電解槽、充電裝置、開關電源等許多方面得到了越來越廣泛的應用,給電網造成了大量的諧波。我們知道,晶閘管整流裝置採用移相控制,從電網吸收的是缺角的正弦波,從而給電網留下的也是另一部分缺角的正弦波,顯然在留下部分中含有大量的諧波。如果整流裝置為單相整流電路,在接感性負載時則含有奇次諧波電流,其中3次諧波的含量可達基波的30%;接容性負載時則含有奇次諧波電壓,其諧波含量隨電容值的增大而增大。如果整流裝置為三相全控橋6脈整流器,變壓器原邊及供電線路含有5次及以上奇次諧波電流;如果是12脈沖整流器,也還有11次及以上奇次諧波電流。經統計表明:由整流裝置產生的諧波占所有諧波的近40%,這是最大的諧波源。x0dx0a變頻裝置。變頻裝置常用於風機、水泵、電梯等設備中,由於採用了相位控制,諧波成份很復雜,除含有整數次諧波外,還含有分數次諧波,這類裝置的功率一般較大,隨著變頻調速的發展,對電網造成的諧波也越來越多。x0dx0a電弧爐、電石爐。由於加熱原料時電爐的三相電極很難同時接觸到高低不平的爐料,使得燃燒不穩定,引起三相負荷不平衡,產生諧波電流,經變壓器的三角形連接線圈而注入電網。其中主要是2次、7次諧波,平均可達基波的8% 、20%,最大可達45%。x0dx0a氣體放電類電光源。熒光燈、高壓汞燈、高壓鈉燈與金屬鹵化物燈等屬於氣體放電類電光源。分析與測量這類電光源的伏安特性,可知其非線性十分嚴重,有的還含有負的伏安特性,它們會給電網造成奇次諧波電流。x0dx0a家用電器。電視機、錄像機、計算機、調光燈具、調溫炊具等,因具有調壓整流裝置,會產生較深的奇次諧波。在洗衣機、電風扇、空調器等有繞組的設備中,因不平衡電流的變化也能使波形改變。這些家用電器雖然功率較小,但數量巨大,也是諧波的主要來源之一。x0dx0a電力系統中諧波的來源x0dx0a電力系統中的諧波來自電氣設備,也就是說來自發電設備和用電設備。由於發電機的轉子產生的磁場不可能是完善的正弦波,因此發電機發出的電壓波形不可能是一點不失真的正弦波。目前我國應用的發電機有兩大類:隱極機和凸極機。隱極機多用於汽輪發電機,凸極機多用於水輪發電機。x0dx0a對於諧波分量而言,隱極機優於凸極機,但隨著科技進步,可控硅、IGBT等電子勵磁裝置的投入,使發電機的諧波分量有所上升。當發電機的端電橡裂壓高於額定電壓的10%以上時,由於電機的磁飽和,會使電壓的三次諧波明顯增加。同樣在變壓器的電源側電壓超過額定電壓10%以上時,也會使二次側電壓的三次諧波明顯增加。由於電網電壓偏移在±7%以下,所以發電、變電設備產生的諧波分量都比較小,比國家的考核標准低的多,因此發電、變電設備不是影響電網電壓波形方面質量的主要矛盾。x0dx0a為此,影響電網電壓波形質量的主要矛盾是非線性用電設備,也就是說非線性用電設備是主要的諧波源,非線性用電設備主要有以下四大類:x0dx0a· 電弧加熱設備:如電弧爐、電焊機等。x0dx0a· 交流整流的直流用電設備:如電力機車、電解、電鍍等。x0dx0a· 交流整流再逆變用電設備:如變頻調速、變頻空調等。x0dx0a· 開關電源設備:如中頻爐、彩色電視機、電腦、電子整流器等。x0dx0a這些用電設備都是非線性用電設備,但它們產生的諧波各不相同,具體舉例分析如下:x0dx0a電弧加熱設備是由於電弧在70伏以上才會起弧,才會有弧電流,並且滅弧電壓略低於起弧電壓,造成弧電流與弧電壓的非線性。x0dx0a此外,弧電流的波形還有一定的非對稱性。正是由於弧電流是非正弦波,造成電弧加熱設備對電網的諧波污染比較大,而且多為18次以下的低次諧波污染。其實電焊機在上世紀四、五十年代已廣泛應用,由於電弧加熱設備量少,電焊機應用的同時率就更小了,對整個電網的影響比較小,但發現當在燒電焊時,局部低壓電網的電壓和電流變化很大,有較大的諧波影響。x0dx0a交流整流直流用電設備的諧波產生的原因是由於整流設備有一個閥電壓,在小於閥電壓時,電流為零。這類用電設備為了提供平穩的直流電源,在整流設備中加入了儲能元件(濾波電容和濾波電感),從而使閥電壓提高,加激了諧波的產生量。為了控制直流用電設備的電壓和電流,在整流設備中應用了可控硅,這使得該類設備的諧波污染更嚴重,而且諧波的次數比較低。x0dx0a交流整流再逆變用電設備,在交流變直流過程中產生的諧波與上述的交流整流直流用電設備一樣,它在直流逆變成交流時又有逆變波形反射到交流電流,這類設備產生的諧波分量不僅有低次諧波,也有高次諧波。x0dx0a雖然這類設備單台容量比上述兩類設備容量要小,但它的分布面廣,數量多,是推廣使用的技術手段,因此它的諧波污染應引起足夠關注。x0dx0a開關電源設備應用很廣,它的工作原理是先把交流整流成直流,通過開關管控制變壓器初級電流的開通和關閉,從而在變壓器二次側感應出電流,供給用電設備。此外,開關電源的頻率比較高一般在40kHz左右,不僅在整流時產生諧波,而且在開關管開閉時,反射40kHz左右的波至電源。這類用電設備同樣是單台容量不大,但它是應用面最廣、量最大的非線性用電設備,它還有一定量的三次諧波,造成配變的中心線電流居高不下,而且三次諧波還會通過配變污染到10kV電網。
❾ 家用變頻空調產生的是幾次諧波
家用變頻空調產生的是三次諧波。
變頻空調的諧波污染,主要是指變頻空調產生的諧波,對家電以及對電網的污染,對人體本身沒有什麼危害。
諧波是頻率、波長相同的波相互作用,產生共振現像,,會干擾破壞其他交流設備的穩定和安全。諧波使電能的生產、傳輸和利用的效率降低,使電氣設備過熱、產生振動和雜訊,並使絕緣老化,使用壽命縮短,甚至發生故障或燒毀。諧波可引起電力系統局部並聯諧振或串聯諧振,使諧波含量放大,造成電容器等設備燒毀。諧波還會引起繼電保護和自動裝置誤動作,使電能計量出現混亂。對於電力系統外部,諧波對通信設備和電子設備會產生嚴重干擾。