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谐波治理连载3谐波电流会导致哪些故障现象?

日期:2020-04-03 15:19
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摘要:

非线性负载产生的谐波电流对于配电系统以及配电系统所供电的电子设备都是十分有害的,典型的危害如下表所示,这些危害中,有些是谐波电流直接导致的(例如发热),有些危害是谐波电流产生谐波电压导致的(例如对其他设备的影响)。由于产生这些问题的根源在于负载产生的谐波电流,因此统称为谐波电流的问题。

如表:谐波电流导致的故障现象

现象

后果

原因

电缆过热

电缆早期老化,绝缘损坏

谐波电流的频率更高,电流发出的热量与频率的平方成正比

变压器过热

缩短变压器寿命,降低变压器的有效容量

频率较高的电流产生更大的铜损和铁损

变压器噪声大

降低环境舒适性

谐波电流所在的频率更接近人耳的敏感区

零线中电流过大

电缆加速老化甚至诱发火灾

单相变频器产生的3次谐波在零线上叠加,电流有效值接近相线的1.7倍,并且电流频率更高(发热严重)

电网上的设备性能降低

CNCPLCUPS、变频器等误动作或者寿命缩短

谐波电流流过电网阻抗时,产生了谐波电压,这些谐波电压对电子设备形成干扰

无功补偿电容过流

电容过热甚至损坏、谐波放大、电容不能投切等

谐波电流更容易流过电容,造成电容过载,谐波电流还会诱发谐振,在电容上产生更大的谐波电流,导致电容过热。

电机发热、振动

电机绕组或轴承损坏

谐波电流施加在电机上导致高频电流和负序电流,这是电机所不允许的

降低发电机或UPS的额定功率

发电机和UPS达不到额定的输出功率

发电机和UPS的内阻较大,谐波电流流过这些电源时,会产生更大的谐波电压,导致输出电压畸变过大,不能满足负载的要求

保护设备的误动作

意外跳闸、断电,影响正常生产

大部分保护设备是按照正弦波电压和电流进行设计和校准的,不适应谐波的场合

总结:

谐波电流导致的故障现象分为两大类:

、导致电缆或变压器过热;

第二、导致电网上的其他设备出现误动作或性能降低。无论那类故障现象,元凶都是谐波电流,过热是由于电流直接导致的,干扰其它设备是由谐波电流产生谐波电压后导致的。

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