必威体育betway谐波电流有什么危害

2020-01-14 作者:必威体育betway 158

趨膚效應是交換電流流過導體時,必威体育betway向導體的外表集中的一種物理現象,電流的頻次越高,電流越向導體外表集中。由于趨膚效應,當頻次較高的諧波電流流過導體時,導體的有效截面積小于導體的實際截面積。截面積小,意味著有更大的電阻,也就意味著會產生更大的熱量。當頻次較高的諧波電流流過導體時,導體呈現的電阻比基波電流要大,因而同樣幅度的諧波電流比基波電流產生更大的熱量。導體損耗與諧波畸變率的聯系如圖1所示。

關于諧波電流產生更大熱量的問題必需重視。因為我們在停止線路設想時,導體的截面積是依據基波頻次設想的,而當這些導體中流過諧波電流時,呈現更大的電流密度,招致更大的電阻損耗(I2R),從而招致導體發熱。導體過熱會招致電纜晚期老化、以致誘發火警。

諧波電流流過變壓器時,會招致變壓器發出額外的熱量,使變壓器在沒有到達額定功率時便呈現溫渡過高的現象,招致變壓器的實際容量降低。在工業上,一些變壓器的負荷次要是變頻器、中頻爐等諧波源設施,這時候,發現變壓器僅僅到達50%負荷時,就溫渡過高。在商業上,跟著一些建筑物中的節能燈、以PC機為代替的信息設施等非線性負荷增加,變壓器過熱的現象也非往往見。

過高的溫度會縮短變壓器的壽命。為了幸免變壓器過熱,當負載是諧波源時,必需降額選用變壓器(使變壓器不工作在額定功率下)。一種專門用于諧波條件下的變壓器稱為k等級變壓器,這種變壓器的繞組和鐵心都依據更大功率的情況停止設想,可以承受諧波電流產生的額外的熱量。

諧波電流招致鐵心損耗增加的原因是鐵心的渦流損耗和磁滯損耗。渦流損耗的含義是,線圈產生的交換磁場在鐵心上感應出電流,電流在鐵心的電阻上發熱而產生的能量損耗。電磁爐就是操縱這個原理。另外一個是磁滯損耗,它是鐵心內部的磁疇在磁場感化下不竭翻轉耗損的能量。

諧波電流對無功補償安裝的影響也很常見,這實際已經成為企業停止節能技術變革中不可回避的問題。節能變革中大量使用變頻器,而變頻器產生嚴峻的諧波電流。這些諧波電流對本來的無功補償安裝形成了不同程度的損壞,常見的現象包羅:

圖2是三次諧波招致零線過熱的情況。實際上,20年前,個人計較機剛開端普及的時刻,在歐美興盛國家,很多建筑物中的火警是中線過熱招致的。如今,歐美國家對電子設施的三次諧波電流停止了嚴格限制,并在工程中出格存眷,中線過熱的現象已經很少見到。

零線上的電流過大之所以危害極大,桌游教室是因為零線上沒有庇護安裝。配電線路的庇護安裝一般安裝在相線上,因而,相線上一旦呈現過大的電流,庇護安裝會動作,幸免線路過熱。而零線上沒有庇護安裝,電流過大時,只能任其過熱。

單相電路跳閘的原因大多是因為電流峰值過大,招致電路庇護安裝動作。通過前面的闡發可知,單相整流電路的電流波形為脈沖波形。由于電流繼續時間短,要輸出同樣的功率,脈沖電流的幅度就必需高。換個表述方式,脈沖電流要供應與正弦波電流同樣的功率,或者說,脈沖電流要具有與正弦波電流同樣的有效值,則脈沖電流的峰值要遠高于正弦波電流的峰值才行,詳細高出多少與整流電路中的濾波電容的大小、負載的大小等因素有關,大約在2~3倍。假設電路庇護安裝是通過檢測峰值電流來動作的,就會呈現誤動作。

由于大量使用電力電子設施,變頻器,中頻爐等,諧波電流的危害已經成為最嚴峻的電能質量問題。處理諧波電流危害的最有效法子就是在諧波源的位置消除諧波電流。這時候,上述7個方面的問題都迎刃而解。假設限于條件,只能在母線上采納措施,則有些缺點現象可能不會消失。