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2.1 谐波的增加使供电系统可能发生谐振

 

    zui常见的谐波谐振是在接有谐波源的用户母线上，因为母线上除谐波源外还有电力电容、电缆、供电变压器及电动机等负载，而且这些设备处于经常性的变动中，容易构成谐振条件。一旦发生谐振，将会发生系统过电压而跳闸甚至绝缘击穿。

 

2.2 对变压器的影响

 

谐波电压可使变压器的磁滞及涡流损耗增加，使绝缘材料承受的电气应力增大，而谐波电流使变压器的铜耗增加，这种危害对换流变压尤为严重，因为交流滤波器通常装在交流侧，谐波电流仍通过换流变压器，滤波器对它不起作用。

 

2.3 对电容器和电缆的影响

 

在谐波电压作用下，使电容器产生额外的功率损耗。电容器对供电系统其它部分产生串联、并联谐振，可能发生危险的过电压及过电流，这往往引起电容器熔丝熔断或使电容器损坏。在谐波电压作用下，电缆的介质损耗也增加。使电力电缆绝缘损坏，电缆发生单相接地故障的次数明显增加。

 

2.4 对断路器运行的影响

 

谐波含量较多的电流将使断路器的遮断能力降低。当存在严重的谐波电流时，某些断路器的磁吹线圈不能正常工作。

 

2.5 对输电线的影响

 

当谐波电流流过输电线（电缆）时，导线的直径愈大，因集肤效应而使谐波频率下的电阻增大，谐波产生的附加损耗也愈大，同时引起无功功率增大，功率因数下降。

 

2.6 严重干扰感应式电能表计

 

在畸变电源供线性负荷时，电能表记录的是基波电能及部分谐波电能，后者将使得用电设备性能变坏，因此用户不但多交电费，而且受到损害。

 

3. 谐波污染造成煤矿安全存在隐患

 

    煤矿提升机较普遍地采用晶闸管供电的直流拖动，称为提升机晶闸管电控系统（SCR—D）。晶闸管电控系统具有调速平稳准确、效率高、容易维护、可引入计算机监控等优点。由于晶闸管变流器采用相切控制方式调节电压或电流，使电网正弦电压波形受到切割，并由此产生谐波电流，导致供电电网电压波形畸变。SCR—D系统在整个运行期间功率因数偏低（一般在0.02～0.8之间），同时起动无功冲击大，引起电网电压发生波动，尤其对于矿井提升机这类大功率负载频繁起动，无功冲击导致电网电压产生波动，对井上下电气设备产生严重干扰。

 

    现代化的煤矿选煤厂也是谐波源负荷占总负荷比例zui大的用户。选煤厂大量采用整流供电的渣浆泵、真空泵、压风机、振动筛等这些非线性电气设备。为了节约电能，部分设备均大量使用晶闸管，而高次谐波问题又使电路的功率因数下降，造成选煤厂电气元件及设备的故障和损坏。

 

    煤矿用的通风机是重要的耗电设备。煤矿开采遵循以风定产的要求，有多大风量就允许有多大开采量，风量随着煤的产量增加而增加。在采煤作业中瓦斯随着煤的开采不断涌出，涌出瓦斯与煤的开采量成正比，而保障每个煤矿工人正常工作所需的新鲜空气也与煤的开采量成正比。因此为了煤矿生产安全，所需风量、风压随着开采和掘进的不断延伸，巷道延长，以及开采量的增加而增加，通风机需用的功率也随之增加。通风机的耗电量往往占到生产电耗的15%~25%，因此也采用变频调速技术进行节能改造。但高次谐波污染可能造成设备故障和损坏，危及人身安全和生产任务的顺利完成，高次谐波的消除刻不容缓。

 

4．高次谐波污染的消除

4.1 谐波补偿装置

如图1所示为选煤厂供电采用的谐波补偿装置。

   该补偿滤波装置存在如下问题:当大型电机停止运行时投入H5（250Hz），功率因数为cosφ= 0.94；当大型电机运行时，功率因数急剧下降为cosφ=0.9，此时出现欠补（滞后运行）。当大型电机停止运行时，投入H7（350Hz），功率因数超前，cosφ=0.94；当大型电机运行时功率因数滞后，cosφ= 0.9，这种运行方式不能采用，因为过补易发生谐振过电压。