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智能电网之电力、电网谐波的危害

导读: 无功功率增大和谐波放大对供电部门和用户自身都造成极大的危害和损失,国家对谐波的治理制定了相应的控制标准《电能质量-公用电网谐波》(GB/T14549-93),只有在国家允许的谐波含有量下供电部门才能对其正常供电。谐波含量超过国家标准所允许值的用电户,供电部门对其采取经济罚款和停止供电等措施。

  概述:

  随着科技的不断进步,全球工业化的进程不断加快,对各种原材料的需求也不断增大,特别是钢材的需求量正以十分迅猛的速度增长。在2004年中国钢材产量达2.7亿吨。成为世界上第二大钢材生产国家,中国的钢材厂家也不断在发展壮大,而钢厂的主要设备是由电弧炼钢炉、变频炼钢炉和直流电动机等组成。从它的构成的原则就决定了这是占据大量功率及产生大量谐波的设备装置。无功功率的增大及谐波的发生直接对电力系统造成严重污染。

  一、无功功率的影响:

  1、设备及线路损耗增大。无功功率的增加使总电流增大,使设备及线路损耗增加,用电量增加是显而易见的。

  2、增大设备容量。无功功率的增加会导致电流和视在功率的增大,从而使发电机、变压器、用电设备的容量和导线容量增加,同时,电力用户的起动及控制设备、测量仪表尺寸和规格也加大,增加了基建的投入。

  3、线路的电压降增大,如果是冲击性无功功率负载,还会使电压产生剧烈波动,使供电质量降低,影响其它设备的正常运行。

  二、谐波的危害:

  1、谐波使公用电网系统下设备元件产生了附加谐波损耗,降低了发电,输电及用电设备的效率(导致用电量大增加),大量的3次以上的谐波流过中性线路时,会使线路过热损坏甚至发生火灾。

  2、谐波影响各种电气设备的正常工作,谐波对电机的影响除了引起附加损耗外,还会引起机械振动、噪声增加和过电压;使变压器局部,电容器、电缆等设备发热。加速设备绝缘老化、减少使用寿命以至设备损坏报废。

  3、谐波的发生还会引起公用电网中局部的并联谐振或串联谐振,从而进一步引起谐波放大,使上述的危害大大增加。甚至还会引起严重电力事故。

  4、谐波还会影响电气线路中的保护元件,继电器、自动系统装置的误操作,电气测量仪表不准确等等。

  5、谐波在注入电网系统后会对邻近的通信信号产生干扰,影响一定范围的通话质量。触发电话铃响,甚至在极端情况下,威胁通信设备和人员的安全。

  综上所述。无功功率增大和谐波放大对供电部门和用户自身都造成极大的危害和损失,国家对谐波的治理制定了相应的控制标准《电能质量-公用电网谐波》(GB/T14549-93),只有在国家允许的谐波含有量下供电部门才能对其正常供电。谐波含量超过国家标准所允许值的用电户,供电部门对其采取经济罚款和停止供电等措施。

  针对冶炼行业的实际问题,一些冶炼厂家的基本目的是提高系统的功率因数采用安装无功补偿屏方法,通过对无功功率的调整,使用补偿电容器对其进行补偿以达到功率因数。无功补偿屏是结构简单、经济优惠的特点,但本身存在较严重的缺陷:

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