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电 力系统谐波对金属化膜影响的几个方面

作者:本站发布时间:2012-02-23点击次数:2547

    目前,电 网中谐波干扰大量涌现,谐波问题日趋复杂,因此谐波治理方 面课题也越来越受到研究者的重视。谐 波的产生与近年来非线性设备的大量采用有很大关系,另 外广泛应用的传统变压器和铁芯电抗器也会产生谐波。国外经验表明,各 种非线性电力设备容量的增长率超过电网的发电设备容量的增长率,这 一事实说明谐波问题更加突出。

    谐 波的存在会影响整个电网环境,对 电力设备以及绝缘造成不利影响。比如,谐 波会使电厂设备绝缘老化,从 而缩短它们的使用寿命。国内外运行经验表明,受 谐波影响而致损坏的电气设备中,电 力电容器占有最大比例。现在,金 属化膜电容器以其良好的自愈性能在电力系统中得到广泛的应用,因此,有 必要了解谐波治理对金属化膜电容器寿命的影响。

    电 力系统中产生谐波的源主要来自各种非线性用电设备,例如:电力电子装置,电弧炉,家用电器,以 及变压器和铁芯电抗器等。在 电力电子装置大量应用之前,最 主要的谐波源是电力变压器的励磁电流,其次是发电机,而 在电力电子设备大量应用之后,后 者成为最主要的谐波源。

    谐 波的存在对电网是一种污染,它 使电力设备所处环境变化,也 对周围的通信系统和公用电网以外的设备带来损害,其 危害主要有以下几个方面:(1)谐 波使公用电网中的元件产生了附加的谐波损耗,降低了发电、输 电及用电设备的效率。(2)谐 波影响各种电力设备的正常工作,比如,谐 波会使电机产生附加损耗、机械振动和过电压;会使变压器局部过热;使电容器、电缆等设备绝缘老化、寿命缩短以至损坏。(3)谐 波会引起公用电网中局部的并联谐振和串联谐振,从而使谐波放大,加重上述(1)、(2)所带来的危害。(4)谐 波会导致继电保护和自动装置的误动作,使 电气测量仪表不准确。

    在 各种电力电子装置中,整 流设备所占的比重最大,目前,常 用的整流电路大都采用晶闸管相控整流电路或二极管整流电路,比 如直流侧采用电容滤波的二极管整流电路,这 种电路输入电流的基波分量的相位与电源电压相位大体相同,因 此基波功率因数接近于1,但 其输入电流的谐波分量却很大,给电网造成严重污染,也 使得总的功率因数很低。除此之外,逆变器、直 流斩波器的应用也较多,这 些装置所需的直流电源主要来自整流电路,因而谐波治理也越来越重要。可 以看到交流侧的电流是一段段的梯形波,而 直流侧的电压也含有纹波,这 说明整流器在交流侧和直流侧都要产生高次谐波。

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