電廠發電機的諧波危害分析和測試

張宗明

摘 要：隨著我國電力行業的不斷發展，電廠發電機諧波危害程度不斷加深，已經給我們生活的環境造成了嚴重的污染和破壞。那么就需要關注電廠發電機諧波危害問題，深入分析當下電廠發電機諧波危害涉及到了各種安全隱患問題，構建具有等效性特征的模型，對電廠發電機諧波危害分析之后，計算出發電機諧波危害下的穩定脈動電磁轉矩和穩定電磁轉矩，通過實驗測試電廠發電機諧波危害的各種影響因素，深入分析電腦發電機斜坡危害造成的很多嚴重隱患。

關鍵詞：電廠；發電機；諧波危害；分析；測試

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.15.137

0 引言

一種非線性的十遍拓撲負載就是非線性負載，在這個過程中不可避免會產生畸形波形，將這些波形注入電網以后，那么就會給整個電網造成很多危害，現階段社會很多電力研究者廣泛關注的問題就是諧波引起的電能質量變化。比如說旋轉電機、繼電保護裝置、通訊裝置、旋轉電機、電容器組，這些電力設備都會受到諧波的影響，很多電廠發電機根本無法避免這些嚴重的危害，不單單會給發電機本身造成不利影響，還會牽扯到很多電力用戶。那么在電廠發電機諧波危害分析和測試過程中，能夠確保電網用戶和發電機的安全穩定運行，具有研究價值。

1 電廠發電機諧波的產生過程

總體來看，電廠發電機工作的整個過程，涉及到輸電、發電、用電和配電，在發電機工作的整個過程中用電過程產生的諧波最多，完全對稱是發電機三相繞組必要的組成部分，這確保發電機內部鐵心均勻一致，這個過程中就會產生大量的諧波，并且會受到環境工藝制作技術等因素的干擾，這過程中同樣會產生一定的諧波。大數量的電力變壓器是配電系統和輸電系統中存在的相應設備，并且諧波出現的頻率會發生變化，變壓器鐵心飽和度越強，別提工作點就會偏離線性，那么產生的諧波電流就會變得很大，超過三次嚴重的諧波電流就會達到額定電流的6%左右。

2 電廠發電機諧波存在于整流設備中

電廠發電機運營的整個過程中，很多設備都會造成一定量諧波的產生，比如說變頻裝置、整流設備、重啟電源和變頻裝置以及家用電器都會產生諧波。據說會相關信息表明，在整個發電機工作過程中蒸餾設備產生的諧波占據了35%左右，是整個工作過程最大的諧波源。還有就是變頻器工作中也會產生一定量的諧波，比如說家用電器和充氣墊光源是最常見的諧波源，高壓汞燈、熒光燈、金屬鹵化物燈和高壓鈉燈都具有非線性特征，同樣會產生大量的諧波給發電機造成危害。

3 現階段電廠發電機諧波危害性分析和測試

3.1 電廠發電機諧波會對變壓器造成危害

電廠發電機運行過程中產生的大量諧波對電網造成的危害很大，特別是對變壓器的影響，在工作的整個過程中，出現的基波電流和諧波電流會通過變壓器這一裝置，變壓器出現嚴重飽和情況是是受到高頻率諧波的影響。在這一個過程，變壓器的磁通和同損會受到大強度的消耗，進一步加大了變壓器的噪音，導致變壓器不能完成相應的負荷輸出任務，當諧波的頻率到達峰值時，變壓器就會出現絕緣破壞，這對于電網和配電室的安全運行有很大的安全隱患。

3.2 電廠發電機諧波會對電容器造成危害

電廠發電機運行過程中產生大量的諧波會對電容器造成一定的影響，由于頻率和容抗在電容器中成反比，頻率越低電容器的容抗就越高，頻率越高電容器的容抗就越低，在較高頻率的條件下，電容器中會經過更多的諧波，那么加大了整個電容器的工作負擔。在這個過程中，電容器過載就會造成損害，還有就是在整個過程中出現的高頻率諧波會導致電容器產生諧振現象，一旦出現較高頻率的諧振就會更大強度上損害電容器，從一定程度上引發電容器著火、漏液或爆炸，從而引發整個電廠發電機大面積損壞，影響正常的日常供電。

3.3 電廠發電機諧波對自動裝置和繼電保護的危害

電廠發電機在工作過程中會產生大量的諧波，諧波會對整個電廠發電過程造成一定的影響，電廠發電機運行過程中產生的諧波會對自動裝置和繼電保護裝置造成影響。特別是由電流信號和電壓信號啟動出現的啟動軟件或繼電保護裝置，當波動的程度到達一個定值，在家多諧波疊加過程中超過了綜合量的動作值，電流和電壓繼電器一旦啟動，出現的諧波就會變得很敏感，這些電路在工作過程中輸送出來的波量很小，牽扯到的元件整定值很低，所以輸出量的諧波含有率很高，這樣就會造成葉亮大量堆積產生較大的動作量。

3.4 電廠發電機諧波對相應其他電力設備的危害

電廠發電機在工作過程中會產生大量的諧波，出現了這些諧波會危害到很多電力設備，諧波的出現會產生集膚效應對發電機的鐵磁設備有很大的影響，鐵磁設備消耗的功率會明顯增大，并且在這個過程中會產生大量的熱量，發電機絕緣提前老化就會出現噪音大、震動強、過熱等問題，特別是電路輸送過程中電纜溫度過高，就會造成嚴重的絕緣老化。發電機在運行過程中產生大量的諧波會對電網造成一定的危害，降低了非線性負載的功率，產生的無功功率明顯增大，頻率和波形也發生了巨大的變化，甚至可能會引起保護據動和互動、錄波裝置誤體啟動等問題。

4 結束語

針對現階段電廠發電機諧波產生的危害，需要對整個過程進行測試，根據諧波產生和傳播的主要特征，采取補償隔離和減小措施，特別是在配電網中，檢測完諧波以后，考慮諧波的污染度，從一定程度上來降低諧波對發電機的危害程度。

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