諧波的危害包括（諧波的危害）

關(guān)于諧波的危害包括，諧波的危害這個(gè)問(wèn)題很多朋友還不知道，今天小六來(lái)為大家解答以上的問(wèn)題，現(xiàn)在讓我們一起來(lái)看看吧！

1、諧波的危害：降低系統(tǒng)容量如變壓器、斷路器、電纜等加速設(shè)備老化，縮短設(shè)備使用壽命，甚至損壞設(shè)備危害生產(chǎn)安全與穩(wěn)定浪費(fèi)電能等。

2、理想的公用電網(wǎng)所提供的電壓應(yīng)該是單一而固定的頻率以及規(guī)定的電壓幅值。

3、諧波電流和諧波電壓的出現(xiàn)，對(duì)公用電網(wǎng)是一種污染，它使用電設(shè)備所處的環(huán)境惡化，也對(duì)周?chē)钠渌O(shè)備產(chǎn)生干擾。

4、在電力電子設(shè)備廣泛應(yīng)用以前，人們對(duì)諧波及其危害就進(jìn)行過(guò)一些研究，并有一定認(rèn)識(shí)，但那時(shí)諧波污染還沒(méi)有引起足夠的重視。

5、近三四十年來(lái)，各種電力電子裝置的迅速發(fā)展使得公用電網(wǎng)的諧波污染日趨嚴(yán)重，由諧波引起的各種故障和事故也不斷發(fā)生，諧波危害的嚴(yán)重性才引起人們高度的關(guān)注。

6、諧波的危害十分嚴(yán)重。

7、諧波使電能的生產(chǎn)、傳輸和利用的效率降低，使電氣設(shè)備過(guò)熱、產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲，并使絕緣老化，使用壽命縮短，甚至發(fā)生故障或燒毀。

8、諧波可引起電力系統(tǒng)局部并聯(lián)諧振或串聯(lián)諧振，使諧波含量放大，造成電容器等設(shè)備燒毀。

9、諧波還會(huì)引起繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置誤動(dòng)作，使電能計(jì)量出現(xiàn)混亂。

10、對(duì)于電力系統(tǒng)外部，諧波對(duì)通信設(shè)備和電子設(shè)備會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重干擾。

11、諧波對(duì)公用電網(wǎng)和其他系統(tǒng)的危害大致有以下幾個(gè)方面：加大企業(yè)的電力運(yùn)行成本由于諧波不經(jīng)治理是無(wú)法自然消除的，因此大量諧波電壓電流在電網(wǎng)中游蕩并積累疊加導(dǎo)致線路損耗增加、電力設(shè)備過(guò)熱，從而加大了電力運(yùn)行成本，增加了電費(fèi)的支出。

12、降低了供電的可靠性諧波電壓在許多情況下能使正弦波變得更尖，不僅導(dǎo)致變壓器、電容器等電氣設(shè)備的磁滯及渦流損耗增加，而且使絕緣材料承受的電應(yīng)力增大。

13、諧波電流能使變壓器的銅耗增加，所以變壓器在嚴(yán)重的諧波負(fù)荷下將產(chǎn)生局部過(guò)熱，噪聲增大，從而加速絕緣老化，大大縮短了變壓器、電動(dòng)機(jī)的使用壽命，降低供電可靠性，極有可能在生產(chǎn)過(guò)程中造成斷電的嚴(yán)重后果。

14、引發(fā)供電事故的發(fā)生電網(wǎng)中含有大量的諧波源（變頻或整流設(shè)備）以及電力電容器、變壓器、電纜、電動(dòng)機(jī)等負(fù)荷，這些電氣設(shè)備處于經(jīng)常的變動(dòng)之中，極易構(gòu)成串聯(lián)或并聯(lián)的諧振條件。

15、當(dāng)電網(wǎng)參數(shù)配合不利時(shí)，在一定的頻率下，形成諧波振蕩，產(chǎn)生過(guò)電壓或過(guò)電流，危及電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，如不加以治理極易引發(fā)輸配電事故的發(fā)生。

16、導(dǎo)致設(shè)備無(wú)法正常工作對(duì)旋轉(zhuǎn)的發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)，由于諧波電流或諧波電壓在定子繞組、轉(zhuǎn)子回路及鐵芯中產(chǎn)生附加損耗，從而降低發(fā)輸電及用電設(shè)備的效率，更為嚴(yán)重的是諧波振蕩容易使汽輪發(fā)電機(jī)產(chǎn)生震蕩力矩，可能引起機(jī)械共振，造成汽輪機(jī)葉片扭曲及產(chǎn)生疲勞循環(huán)，導(dǎo)致設(shè)備無(wú)法正常工作。

17、引發(fā)惡性事故繼電保護(hù)自動(dòng)裝置對(duì)于保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行具有十分重要的作用。

18、但是，由于諧波的大量存在，易使電網(wǎng)的各類保護(hù)及自動(dòng)裝置產(chǎn)生誤動(dòng)或拒動(dòng)，特別在廣泛應(yīng)用的微機(jī)保護(hù)、綜合自動(dòng)化裝置中表現(xiàn)突出，引起區(qū)域（廠內(nèi)）電網(wǎng)瓦解，造成大面積停電等惡性事故。

19、導(dǎo)致線路短路電網(wǎng)諧波將使測(cè)量?jī)x表、計(jì)量裝置產(chǎn)生誤差，達(dá)不到正確指示及計(jì)量(計(jì)量?jī)x表的誤差主要反映在電能表上)。

20、斷路器開(kāi)斷諧波含量較高的電流時(shí)，斷路器的遮斷能力將大大降低，造成電弧重燃，發(fā)生短路，甚至斷路器爆炸。

21、降低產(chǎn)品質(zhì)量由于諧振波的長(zhǎng)期存在,電機(jī)等設(shè)備運(yùn)行增大了振動(dòng)， 使生產(chǎn)誤差加大,降低產(chǎn)品的加工精度，降低產(chǎn)品質(zhì)量。

22、影響通訊系統(tǒng)的正常工作當(dāng)輸電線路與通訊線路平行或相距較近時(shí)，由于兩者之間存在靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)，形成電場(chǎng)耦合和磁場(chǎng)耦合，諧波分量將在通訊系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生聲頻干擾，從而降低信號(hào)的傳輸質(zhì)量，破壞信號(hào)的正常傳輸，不僅影響通話的清晰度，嚴(yán)重時(shí)將威脅通訊設(shè)備及人身安全。

23、諧波會(huì)對(duì)鄰近的通信系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，輕者產(chǎn)生噪聲，降低通信質(zhì)量；重者導(dǎo)致住處丟失，使通信系統(tǒng)無(wú)法正常工作。

24、對(duì)電網(wǎng)的危害(一)對(duì)電力電容器的影響當(dāng)配電系統(tǒng)非線性用電負(fù)荷比重較大，并聯(lián)電容器組投入時(shí)，一方面由于電容器組的諧波阻抗小，注入電容器組的諧波電流大，使電容器過(guò)負(fù)荷而嚴(yán)重影響其使用壽命，另一方面當(dāng)電容器組的諧波容抗與系統(tǒng)等效諧波感抗相等而發(fā)生諧振時(shí)，引起電容器諧波電流嚴(yán)重放大使電容器過(guò)熱而導(dǎo)致?lián)p壞。

25、因此，電壓諧波和電流諧波超標(biāo)，都會(huì)使電容器的工作電流增大和出現(xiàn)異常，例如，對(duì)于常用自愈式并聯(lián)電容器，其允許過(guò)電流倍數(shù)是1.3 倍額定電流，當(dāng)電容器的電流超過(guò)這一限制時(shí)，將會(huì)造成電容器的損壞增加、發(fā)熱異常、絕緣加速老化而導(dǎo)致使用壽命降低，甚至造成損壞事故。

26、同時(shí)，諧波使工頻正弦波形發(fā)生畸變，產(chǎn)生鋸齒狀尖頂波，易在絕緣介質(zhì)中引發(fā)局部放電，長(zhǎng)時(shí)間的局部放電也會(huì)加速絕緣介質(zhì)的老化、自愈性能下降，而容易導(dǎo)致電容器損壞。

27、(二)對(duì)電力變壓器的影響1.諧波電流使變壓器的銅耗增加，引起局部過(guò)熱，振動(dòng)，噪聲增大，繞組附加發(fā)熱等。

28、2.諧波電壓引起的附加損耗使變壓器的磁滯及渦流損耗增加，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行電壓偏高或三相不對(duì)稱時(shí)，勵(lì)磁電流中的諧波分量增加，絕緣材料承受的電氣應(yīng)力增大，影響絕緣的局部放電和介質(zhì)增大。

29、對(duì)三角形連接的繞組，零序性諧波在繞組內(nèi)形成換流，使繞組溫度升高。

30、3.變壓器勵(lì)磁電流中含諧波電流，引起合閘涌流中諧波電流過(guò)大，這種諧波電流在發(fā)生諧振時(shí)的條件下對(duì)變壓器的安全運(yùn)行將造成威脅。

31、(三)對(duì)電力避雷器的影響變電站大容量、高電壓的變壓器由于合閘涌流的過(guò)程時(shí)間比較長(zhǎng)，能夠延續(xù)數(shù)秒或更長(zhǎng)的時(shí)間，有時(shí)還會(huì)引起諧振過(guò)電壓，并使相關(guān)避雷器的放電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而受到損壞。

32、這一問(wèn)題對(duì)選擇保護(hù)高壓濾波器中電感或電容元件用的避雷器參數(shù)帶來(lái)較大的困難。

33、(四)對(duì)輸電線路的影響1.諧波污染增加了輸電線路的損耗。

34、輸電線路中的諧波電流加上集膚效應(yīng)的影響，將產(chǎn)生附加損耗，使得輸電線路損耗增加。

35、特別是在電力系統(tǒng)三相不對(duì)稱運(yùn)行時(shí)，對(duì)中性點(diǎn)直接接地的供電系統(tǒng)線損的增加尤為顯著。

36、2.諧波污染增大了中性線電流，引起中性點(diǎn)漂移。

37、在低壓配電網(wǎng)絡(luò)中，零序電流和零序性的諧波電流(3次，6次、9次……)不僅會(huì)引起中性線電流大大增加，造成過(guò)負(fù)荷發(fā)熱，使損耗增加，而且產(chǎn)生壓降，引起零電位漂移，降低了供電的電能質(zhì)量。

38、(五)對(duì)電力電纜的影響諧波污染將會(huì)使電纜的介質(zhì)損耗、輸電損耗增大，泄漏電流上升，溫升增大及干式電纜的局部放電增加，引發(fā)單相接地故障的可能性增加。

39、由于電力電纜的分布電容對(duì)諧波電流有放大作用，在系統(tǒng)負(fù)荷低谷時(shí)，系統(tǒng)電壓上升，諧波電壓也相應(yīng)升高。

40、電纜的額定電壓等級(jí)越高，諧波引起電纜介質(zhì)不穩(wěn)定的危險(xiǎn)性越大，更容易發(fā)生故障。

41、(六)對(duì)繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置的影響1.對(duì)繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置運(yùn)行環(huán)境的影響(1)在諧波嚴(yán)重超標(biāo)的電弧爐負(fù)荷、電氣化鐵路等諧波含量大的局部電網(wǎng)中會(huì)受到影響。

42、(2)頻繁出現(xiàn)變壓器嚴(yán)重涌流且涌流衰減緩慢的變電站受到涌流產(chǎn)生諧波的干擾。

43、(3)在系統(tǒng)因短路容量太小而可能出現(xiàn)較大諧波電壓影響的場(chǎng)所會(huì)受到影響。

44、(4)在易發(fā)生諧波諧振的配電系統(tǒng)、輸電系統(tǒng)、變電站網(wǎng)架近會(huì)受到影響。

45、(5)在諧波受到電容器組或其他原因而被放大嚴(yán)重的網(wǎng)絡(luò)附近會(huì)受到影響。

46、2.繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置利用的啟動(dòng)量小利用負(fù)序電流或電壓、零序電流或電壓、差動(dòng)電流或電壓?jiǎn)?dòng)會(huì)受到諧波的影響。

47、其中利用負(fù)序量啟動(dòng)的對(duì)諧波的敏感性最大。

48、3.繼電器或啟動(dòng)元件本身對(duì)諧波敏感(1)晶體管或集成電路保護(hù)裝置的動(dòng)作量非常小和動(dòng)作時(shí)間非常少，因此它的啟動(dòng)判據(jù)容易受到諧波影響而出現(xiàn)較大的誤差。

49、(2)利用信號(hào)過(guò)零取樣的控制系統(tǒng)及利用數(shù)據(jù)過(guò)零點(diǎn)的數(shù)字式繼電器或微機(jī)保護(hù)，都會(huì)受到諧波的影響和干擾。

50、(七)對(duì)繼電保護(hù)整定的影響繼電保護(hù)正常運(yùn)行中，當(dāng)電源諧波分量較高時(shí)，可能會(huì)引起過(guò)電壓保護(hù)、過(guò)電流保護(hù)的誤動(dòng)作。

51、當(dāng)三相嚴(yán)重不對(duì)稱時(shí)，在正序性諧波或負(fù)序性諧波含量較高的情況下，可能對(duì)以負(fù)序?yàn)V過(guò)器為啟動(dòng)元件的保護(hù)裝置產(chǎn)生干擾，而引起誤動(dòng)。

52、如某地電氣化鐵路通車(chē)后，曾發(fā)生過(guò)由于牽引變電所注入系統(tǒng)大量的諧波和負(fù)序電流，引起供電系統(tǒng)電能質(zhì)量指標(biāo)嚴(yán)重惡化，多次造成發(fā)電機(jī)的負(fù)序電流保護(hù)誤動(dòng)，主變壓器的過(guò)電流保護(hù)裝置誤動(dòng)，線路的距離保護(hù)振蕩閉鎖裝置誤動(dòng)，高頻保護(hù)收發(fā)訊機(jī)誤動(dòng)，母線差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)和故障錄波器誤動(dòng)的事故。

53、微機(jī)保護(hù)裝置的大規(guī)模使用，使信號(hào)中的諧波干擾既可能引起測(cè)量誤差，又可能對(duì)裝置關(guān)鍵處理模塊的正常工作產(chǎn)生干擾，從而引起保護(hù)裝置的誤動(dòng)或拒動(dòng)。

54、如上海寶鋼就發(fā)生過(guò)因電弧爐產(chǎn)生諧波的影響，造成諧波電流對(duì)數(shù)字型差動(dòng)保護(hù)產(chǎn)生干擾，使差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作跳閘的事故。

55、(八)對(duì)電力系統(tǒng)其他運(yùn)行設(shè)備的影響1.對(duì)同步發(fā)電機(jī)的影響。

56、用戶的負(fù)序電流和諧波電流注入系統(tǒng)內(nèi)的同步發(fā)電機(jī)，將產(chǎn)生附加損耗，引起發(fā)電機(jī)局部發(fā)熱，降低絕緣強(qiáng)度。

57、同時(shí)，由于輸出的電壓波形中產(chǎn)生附加諧波分量，使負(fù)載的同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子發(fā)生扭振，降低其工作壽命。

58、2.對(duì)斷路器的影響。

59、諧波會(huì)使某些斷路器的磁吹線圈不能正常工作，斷路器的遮斷能力降低，不能遮斷波形畸變率超過(guò)一定限值的故障電流，對(duì)中壓斷路器截?cái)嚯姼须娏鲿r(shí)可能發(fā)生諧頻涌波電壓和重燃現(xiàn)象，導(dǎo)致斷路器觸頭燒損。

60、3.對(duì)消弧線圈的影響。

61、當(dāng)電網(wǎng)諧波成分較大時(shí)，發(fā)生單相接地故障，消弧線圈對(duì)諧波電流將可能不起作用，在接地點(diǎn)得不到的補(bǔ)償，從而引發(fā)系統(tǒng)的故障擴(kuò)大。

62、4.對(duì)載波通信的影響。

63、高諧波含量對(duì)電力載波通信的干擾主要表現(xiàn)在語(yǔ)音通信過(guò)程中產(chǎn)生噪聲，數(shù)據(jù)傳輸失真，降低EMS、DAS實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的真實(shí)可靠性，造成集中抄表系統(tǒng)中數(shù)據(jù)出錯(cuò)等故障。

64、(九)對(duì)電力用戶的影響用電設(shè)備對(duì)系統(tǒng)電源的污染會(huì)影響用電設(shè)備自身的可靠性。

65、使用電能質(zhì)量污染的電源，用電設(shè)備又可能成為新的污染源，而危害電力系統(tǒng)和其他用戶設(shè)備。

66、可能產(chǎn)生的影響包括：對(duì)用戶電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生影響;對(duì)用戶補(bǔ)償電容器產(chǎn)生影響;對(duì)用戶自動(dòng)控制裝置產(chǎn)生影響;對(duì)居民生活用電產(chǎn)生影響;對(duì)用電安全造成威脅。

67、另外，還包括對(duì)電信通信造成影響，對(duì)廣播、電視及精密制造工業(yè)造成干擾和影響，這類干擾和影響有些表現(xiàn)在差模干擾和共模干擾，差模干擾是工頻及長(zhǎng)線傳輸分布電容的相互干擾，共模干擾是引起回路對(duì)地電位發(fā)生變化的干擾，是造成微機(jī)控制單元工作不正常的主要原因。

68、(十)對(duì)用戶電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行影響諧波電流通過(guò)交流電動(dòng)機(jī)，使諧波附加損耗明顯增加，引起電動(dòng)機(jī)過(guò)熱，機(jī)械振動(dòng)和噪聲增大。

69、當(dāng)三相電壓不對(duì)稱時(shí)，定子繞組上產(chǎn)生負(fù)序電流，并勵(lì)磁產(chǎn)生負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，該制動(dòng)磁場(chǎng)降低了電機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩和過(guò)載能力，增加銅損，并且負(fù)序過(guò)電流可以將電機(jī)定子繞組燒毀。

70、負(fù)序性的諧波分量(5次、11次等)對(duì)電機(jī)的影響與負(fù)序電壓的效果一樣。

71、當(dāng)產(chǎn)生電壓波動(dòng)的主要低頻分量與電機(jī)機(jī)械振動(dòng)的固有頻率一致時(shí)，誘發(fā)諧振，會(huì)使電動(dòng)機(jī)造成損壞。

72、(十一)對(duì)用戶補(bǔ)償電容器的影響電網(wǎng)無(wú)功配置容量中電容器所占比例最大，其中用戶電容器約占全部電容器的2/3。

73、這部分電容器的設(shè)計(jì)大多只考慮無(wú)功補(bǔ)償量，不考慮裝設(shè)點(diǎn)電能質(zhì)量的實(shí)際污染情況，因此，運(yùn)行點(diǎn)電能質(zhì)量指標(biāo)低時(shí)，常造成一些事故，如補(bǔ)償裝置投不上、電容器使用壽命降低、電容器保護(hù)熔絲熔斷，甚至發(fā)生串并聯(lián)諧振，引發(fā)電容器的諧波過(guò)電壓與過(guò)電流，導(dǎo)致電容器爆炸等。

74、另外，由于用戶電容器的管理按平均功率因數(shù)進(jìn)行考核，電容器很少按電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行情況投切，甚至只投不切，無(wú)形中使電網(wǎng)電壓失去了應(yīng)有的調(diào)節(jié)裕度，使電壓偏差等電能質(zhì)量指標(biāo)難以控制。

75、(十二)對(duì)用戶自動(dòng)控制裝置的影響隨著數(shù)字控制技術(shù)的大規(guī)模使用，很多精密負(fù)載對(duì)受電電能質(zhì)量指標(biāo)提出了更高的要求。

76、電能質(zhì)量污染對(duì)這類設(shè)備的危害主要有三個(gè)方面，即在設(shè)備的檢測(cè)模塊中引入畸變量、干擾正常的分析計(jì)算、導(dǎo)致錯(cuò)誤的輸出結(jié)果。

77、另外還會(huì)對(duì)設(shè)備的硬件，如精密電機(jī)、開(kāi)關(guān)電源等造成不可逆轉(zhuǎn)的損壞。

78、干擾負(fù)載的保護(hù)回路，造成誤動(dòng)作等。

本文分享完畢，希望對(duì)大家有所幫助。

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