冶金、石油、半导体、电气化铁道、印刷等行业,其电力系统中普遍存在谐波问题。例如电解铝厂的电解槽设备,钢厂轧钢机、电弧炉,直流镀膜设备,半导体材料生产设备,中频熔炼炉等都是产生谐波的设备,其运行时产生的谐波对供电系统有巨大影响。
1、电网谐波的危害
电力系统中谐波的危害是多方面的,主要有以下几个方面:
①电力系统中的谐波能使电网的电压与电流波形发生畸变。三相配电线路中,相线上的3的整数倍谐波在中性线上会叠加,使中性线的电流值可能超过相线上的电流。
②当电网存在谐波时,投入电容器后其端电压增大,通过电容器的电流增加得更大,使电容器损耗功率增加。谐波的存在会使电容器绝缘介质加速老化,从而缩短电容器的使用寿命。在谐波严重的情况下,还会使电容器鼓肚、击穿或爆炸。
③谐波会使变压器的铜耗增大。而且谐波还会导致变压器噪声增大,随着谐波次数的增加,振动频率在1KHZ左右的成分使混杂噪声增加,有时还发出金属声。
④由于谐波次数高频率上升,再加之电缆导体截面积越大趋肤效应越明显,从而导致导体的交流电阻增大,使得电缆的允许通过电流减小。
⑤谐波的其它影响。谐波对异步电动机的影响,主要是增加电动机的附加损耗,降低效率,严重时使电动机过热;谐波还会对弱电系统产生干扰;而且受到谐波的影响,部分计量、测量仪表设备的结果可能会出现误差。
2、常见的治理设备
对于电力系统中存在的谐波,可以通过BROG-FCS静态滤波补偿组件、BROG-FCT动态滤波补偿组件、APF有源滤波器等设备进行治理,从而保障电力系统的稳定运行。