电力电子设备谐波有何危害

发布时间：2022-10-05 21:43 热度：

　　电力资源是人类生产生活不可或缺的重要资源。他们在推动工业化，确保社会稳定方面做出了突出贡献。经过几十年的努力，中国已经建成了比较完善的电网体系。各种先进和新兴的电力电子装置在电力网络中的应用为满足人们不断增长的电力需求奠定了良好的基础，接下来小编简单介绍一篇优秀电子技术论文。

　　实践发现，电力电子设备运行过程中，一旦出现谐波，不仅会给电力电子设备带来极大的损害，影响电力电子设备的使用寿命，也会增加电网系统的运行负荷，从而降低电网的供电质量。基于此，为保障电网系统的长期、安全、稳定运行，避免电力电子设备的损伤，减少不必要的损失，必须采取有效的措施，解决电力电子设备谐波问题。

　　1电力电子设备谐波的危害

　　1.1弱电系统设备

　　我国已经建立了相对完善的电力网络系统，但由于受到各种因素的影响，导致电力网络系统在运行过程中存在着诸多问题。电力电子设备的谐波，通过静电感应、电磁感应耦合到电力网络系统之中，便会给弱电系统设备的稳定性造成极大的影响，严重妨碍电力系统的安全运行。电感应的强度与谐波的干扰频率虽然没有直接的联系，但通过公共接地，谐波也会对弱电系统设备产生极大的影响，大量不平衡电流流至接地极，严重干扰着弱电系统的稳定性。

　　1.2电动机

　　在电力网络系统之中，电动机是一项重要的基础性设备，电动机的运行效率与运行质量，对整个电力网络系统的安全性、稳定性产生着直接而又巨大的影响。一旦出现谐波，便会使异步电动机发生的损耗大幅度提高，从而大大降低电动机的生产效率，甚至会使电动机过热，导致电力事故的出现，造成巨大的损失。与此同时，一旦出现负序谐波，电动机内部便会产出现负序旋转磁场，形成和电动机设备运行方向相反的扭矩，由于受到这种制动作用的限制，使得电动机的实际运行效率大大降低。

　　1.3低压开关设备

　　由于受到谐波电流所带来的影响，全电磁型的配电用断路器，会出现铁耗增大的问题，从而使得断路器发热。再加上涡流、电磁铁等因素的影响，断路器脱扣困难，通常来说，谐波次数越高，那么对断路器设备造成的影响也就越大。由于铁耗增加、导体集肤效应的的影响，使得热磁型断路器发热，大大降低了脱扣电流、额定电流。而对于电子型断路器来说，谐波的存在，也会降低电子型断路器的额定电流，特别是在电子型断路器处于检测峰值的时候，额定电流下降的幅度更大。

　　2电力电子设备谐波造成的不良影响

　　2.1谐波对电力设备造成的不良影响

　　电力电子设备谐波一旦出现，便会给电力设备产生不良影响。电力电子设备出现谐波的时候，电容器端电压相应的有所增加，电流也随之加大，导致电容器的功率产生了巨大的损耗。若是电力变压器处于运行状态，则会使电力变压器的铁耗、铜耗大幅增加。电缆导线横截面面积较大的条件下，电力电子设备谐波频率越高，那么电阻也就越大，电缆导线的允许通过电流越小，从而给整个电力网络系统的运行产生严重的影响。

　　2.2谐波对供配电线路造成的不良影响

　　为确保供配电线路的安全、稳定运行，通常情况下会应用感应式继电器、电磁式继电器，来保护供配电线路及变压器，若是供配电线路或者是供配电设备发生故障，感应式继电器、电磁式继电器便可以及时采取有效措施，避免故障的恶化、减少故障造成的损失。但电力电子设备谐波会对感应式继电器、电磁式继电器等保护装置造成干扰，甚至可能出现误动、拒动的问题，从而严重影响供配电线路的安全、稳定运行。

　　2.3谐波对人体造成的不良影响

　　站在人体生理学角度来看，细胞受到刺激而处于兴奋状态的时候，便会在细胞膜静息电位基础上出现可逆翻转、快速电波动的现象，若是其频率接近谐波的频率，谐波电磁辐射便会给人体心磁场、脑磁场造成影响，从而危害人体健康。

　　3电力电子设备谐波的解决对策

　　3.1科学化管理

　　为实现对电力电子设备谐波的有效治理，应采取经济约束、法律约束的手段，转变以往电力电子设备谐波治理工作“先污染、后治理”的局面，化被动为主动，预防电力电子设备谐波的出现。在选择电力电子设备的时候，应严格遵循国家相关标准中的规定，加强对谐波含量指标的检测与评定，对于不符合要求的电力电子设备，一律不得投入使用，从而在源头上杜绝电力电子设备谐波的出现。

　　3.2谐波的主动抑制方案

　　从变流装置入手，科学设计变流装置结构，并适当增加相应的辅助控制策略，以减少甚至是消除电力电子设备谐波。但是，谐波的主动抑制这一方案存在着成本高、效率低的缺陷。同时，电力网络系统中，开关频率较高的设备，也会使PWM载波信号出现高次谐波，干扰高电平的辐射与传导。面对这样的问题，谐波主动抑制方案的设计过程中，应借助EMI滤波器这一设备，消除电力电子设备中的高次谐波信号，预防高次谐波信号作为传导干扰入侵电力网络系统。

　　3.3谐波的被动抑制

　　无源滤波器，其主要作用便是滤波，是被动抑制谐波的主要设备。主要是选择电力电容器，并按照实际需求适当组合电阻器、电抗器，通过为谐波提供并联低阻通路，从而达到滤波的效果。无源滤波器有着结构简单、运行效率高、运行可靠、成本低、维护方便的优势，因此，已经成为了目前抑制谐波、无功补偿最常用的手段。

　　4结语

　　综上，电力资源是工业生产、日常生活中的基础性能源，解决电力电子设备谐波问题，确保电力网络系统的长期、稳定、安全运行，对于推动社会经济发展、促进工业化建设进程的加快以及保障人们生活稳定，有着十分重要的意义。

　　参考文献

　　[1]沈学良.电力电子技术与谐波抑制、无功功率补偿技术研究综述[J].中国新技术新产品,2017(12):68-69.

　　[2]刘秀兰,栾逢时.电力谐波对电力系统的影响及治理方法[J].电气应用,2015,34(S1):125-128.

　　阅读期刊：

　　《空间电子技术》(季刊)创刊于1971年，由西安空间无线电技术研究所主办。本刊主要报道国内外空间电子技术领域最新技术与研究成果，经验总结，发展动态学，内容包括卫星通信，微波遥感，无线技术，卫星测控，数据传输与处理，电源电路技术，电磁环境与可靠性、计算机应用、航天工艺，空间材料，空间站与载人航天等。荣获1985年获航天部科技进步二等奖;1991年获陕西省科技期刊质量评比二等奖。