电力电子设备谐波的危害及解决对策.docxVIP

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电力电子设备谐波的危害及解决对策

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摘要：现如今，随着我国经济的快速发展，而我国在电力网络中应用了各种新兴与先进的电子设备，构建了较为完善的电力网络系统，大大满足了人们的用电需求。但电力网络系统中依然存在一些问题，其中最突出的就是谐波问题，对电力网络系统的稳定与安全运行造成了严重的影响。因此，主要分析了电力电子设备出现谐波的主要因素，探讨了谐波对电力电子设备造成的危害以及谐波对电力电子设备造成的影响，并提出了解决谐波对电力电子设备造成危害的有效措施，以促进我国电力电子设备的可持续发展。

关键词：电力电子设备;谐波;危害;解决对策?

引言

电力资源是人们生产、生活中不可或缺的重要资源，在推动工业化建设、保障社会稳定等方面做出了突出的贡献。经过几十年来的努力建设，我国已经构建了相对比较完善的电力网络系统，各种先进、新兴电力电子设备在电力网络中的应用，为满足人们逐渐提高的用电需求奠定了良好的基础。但是，电力网络系统之中，电力电子设备在运行的过程中也容易出现一些问题，从而影响电力网络系统的安全、稳定运行，其中一个最为突出的问题便是谐波问题。本文主要对电力电子设备谐波的危害进行了分析，并提出了有针对性的解决对策。

1电力电子设备谐波出现的原因探讨

在上个世纪的20年代，人们开始了对谐波的研究工作。德国主要使用了静止弧变流器，促使电流波同电网电压等出现畸变。在这以后工业技术的高度发展，在电力设备中变频技术也得到了广泛的应用，因此其出现了诸多谐波，同时在配电系统发展中变频器作为谐波出现的源头，其在锅炉、水泵、风机以及皮带机等诸多设备中有着较为广泛的应用。变频器一般会将电网的工频电逐渐变为多频率的交流电，如此就会在一定程度上保证电流的调速功能的实现。当前使用比较多的是交－直－交变频器，而其主要功能则是把交流电变为直流电，进而将其变为可调的三相交流电。SPWM逆变原理指的是可以以寻找触发规律来实现，并且输出电压为一连串正负交替的脉冲，在宽度的变化下而发生变化，SPWM逆变器对电压型之流回路有着较大的影响，但是电容器的电压则可以保持恒定，在整流电路中，输入电压的瞬时值同电容器端的电压相比则比较低，整流器件则会承受一定的反压，造成其不能疏通，要求在输入电压瞬时值同电容器端高之时则电流才可以输入，在电流持续的情况中，那么就会输入侧出现谐波。

2谐波危害

(1)对供电线路产生附加谐波损耗。由于集肤效应和邻近效应,造成电能浪费,输电能力降低,使设备的温度过热,降低设备的利用率和经济效益,泄漏电流增大加速绝缘老化,严重的甚至引起击穿。如果谐波频率位于在网络谐振点附近的谐振区内时,会造成线路绝缘击穿。(2)影响各种电气设备的正常工作。对电机类设备而言,会产生附加功率损耗、发热、机械振动和噪声和过电压,励磁系统受到干扰而影响正常工作,过载能力、寿命和效率降低,甚至造成设备损坏;谐波电压使变压器的铁心损耗及绝缘的电场强度增加,加速绝缘老化,并发出噪声,谐波电流使铜损增加,如变压器带有非对称性负荷,会大大增加励磁电流的谐波分量。对断路器,当电流波形过零点时,由于谐波的存在可能造成高的di/dt,这将使开断电弧困难,并且延长故障电流的切除时间。(3)含有谐波的电压加在电容器两端时,由于电容器的谐波阻抗很小,谐波电流叠加在电容器的基波上,使电容器电流变大,温度升高,寿命缩短,引起电容器过负荷甚至爆炸;另外,工频下电容器的感抗比系统中要大得多,不会产生谐振,但谐波频率下,感抗值成倍增加而容抗值成倍减少,这就有可能出现谐振导致设备被烧毁。(4)影响电子设备的正常工作,非整数和超低频谐波会使一些视听设备受到影响,使计算机自动控制设备受到干扰而造成程序运行不正常等。对附近的通信系统产生干扰,降低通信质量,甚至使通信系统无法正常工作;影响电子设备工作精度,使精密机械加工的产品质量降低,设备寿命缩短。(5)使继电保护和自动装置出现误动作,使仪表和电能计量出现较大误差。

3解决谐波对电力电子设备造成危害的有效措施

3.1科学化管理

可采取法律约束与经济约束等手段，实现对电力电子设备谐波的有效治理。对过去电力电子设备谐波治理工作的局面进行有效转变，摒弃“先污染、后治理”的被动原则，转变为主动出击，对电力电子设备的谐波出现进行有效的预防。同时，应严格按照国家相关标准中的规定，对电力电子设备进行选择，加强对谐波含量指标的评定与检测，禁止投入使用不符合要求的电力电子设备。

3.2主动型谐波抑制方法

以变流装置为典型,通过变流装置的结构设计和增加辅助控制策略来减少或消除谐波,目前采用的技术主要有:多脉波变流技术,大功率电力电子装置常将原来6脉波的变流器设计成12脉波或24脉波变流器以减少交流侧的谐波电流