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非线性负载出现谐波故障有哪些情形?
  目前在商业和工业电气系统对非线性负载的需求越来越大了,所有负载都会产生谐波电压和谐波电流的附加效果。非线性负载必须包括荧光灯镇流器、计算机和调速马达驱动等。

  目前在商业和工业电气系统对非线性负载的需求越来越大了,所有负载都会产生谐波电压和谐波电流的附加效果。非线性负载必须包括荧光灯镇流器、计算机和调速马达驱动等。

  谐波前兆可以显示在整个配电系统中,而不是在谐波源中。例如,荧光灯系统的谐波可以回流到配电变压器,甚至可以实现一次绕组。这样的话,变压器可能会有一个好的工作状态,但是会有其他谐波的破坏,以下是常见的谐波破坏情形:

  1、中线电流太高

  在单相非线性负载的三相四线制中,三次谐波被中和,不能加到中间导体上。如果系统负载这样的负载,中性线电流将超过所有相电流。中线没有开关保护,非常危险。

  使用谐波计测量三相负载的中性线电流涉及将测得的中性线电流与不平衡相电流的估计值进行比较。平均线电流是三相电流的载波,当三相电流的幅值和相位平衡时,通常为零。如果平均线路电流高于预期,则变压器可能需要降低负载,因为谐波增加了三倍以上。

  2、 断路器故障

  热磁开关使用双金属隔离机制来响应其电流形状的实际热效应。由于峰值电感开关仅响应峰值电流波,因此它们对谐波电流的响应不能被认为是无误差的。对于所有开关,如果所有负载的总和没有使开关跳闸,谐波可能是跳闸的原因。用谐波表显示第一部分和第二部分的电流以及通过谐波表柱形图的二次谐波电平。

  谐波问题的本质可以通过查看电力系统的谐波频谱电路来理解。 5 次和 7 次谐波占主导地位,可以出现在发动机驱动系统中。当 3 次、9 次和 15 次谐波占主导地位时,系统表明存在单相非线性负载。

  3、母线和端子过热

  中间母线和固定板的尺寸是根据额定相电流计算的,不包括产生谐波的附加负载。如果中性导体因 3 次奇次谐波过载,它们也会过载。您可能怀疑过热是由这些谐波引起的。

  4、柜体振动

  为 50 Hz 设计的开关设备可以在谐波电流产生的磁场下经历机械共振。机柜振动和嗡嗡声可能是由谐波频率的共振引起的。

  5、通信系统中的语音干扰

  通信系统通常提供谐波问题的第一条线索。通信电缆通常连接到零线。电信电缆中由谐波引起的干扰,是电话中可听到的平均导体谐波的三倍。

  6、变压器故障指示

  谐波会丢失变压器棒和铜。变压器通常设计有 50Hz 相负载。由于涡流和磁滞,高频谐波电流会增加很大的损耗,并会增加相同基波电流的比热。当中性线电流进入变压器时,会发生三角形接反绕组,导致变压器过热而损坏。

  7、感应电机过热

  感应电机是线性负载,当以良好的正弦电压驱动时不会产生谐波电流。但是,如果使用扭曲电压驱动电机,则可能会因皮肤电流和涡流而过热。一些带负序的谐波电流,如5次或11次谐波,试图改变电机的旋转方向,以降低转矩和效率。

  8、发电机过热和电气不稳定

  备用发电机过热问题与变压器过热问题相同。它们通常出现在更脆弱的地方,因为必须为每个产生谐波负载的人提供备用电源。除了过热问题外,一些谐波还会在电流热点中产生失真,从而导致发电机控制电路出现干扰和不稳定。

  如果系统中的大部分非线性负载,则需要专用的谐波失真检测器。如果存在谐波,实际的 THD 读数可以预测谐波的长期和短期影响。谐波失真检测器可以提供另一个重要读数: k因子。高 K 系数意味着它可以承受高谐波。 没有谐波的系统的 K 因子为 1.0。

  错误检测必须确保检索到的每个值实际上都是有效值。 真正的均方根值对所有波形都是准确的,而不仅仅是正弦波。 最重要的是,它准确地显示了系统的谐波热效应。 谐波产生的热量是最危险的非线性系统,也会影响系统电压的稳定性。

时间:2022.09.05 来源:吉事励 阅读:1198
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