电流谐波对电气设备的危害及其控制研究

张春初

（广东 河源 517000）

电流谐波对电气设备的危害及其控制研究

张春初

（广东 河源 517000）

本文以电流谐波以及电气设备为主要研究对象，针对电流谐波对电气设备产生的危害以及如何对其危害进行控制两个方面进行了讨论与阐述。

电流谐波；电气设备；控制研究

随着社会经济的持续快速发展，电气设备已经成为社会发展的主要推动力之一。在生产生活中都具有十分广泛而重要的作用。然而，电流谐波对于电气设备的影响也越来越严重，各种问题亟待解决。

1　电流谐波对电气设备的危害

1.1电流谐波阻碍电气设备的正常工作

在二相供电的电气设备的工作过程中，当电气设备所处的频率为基频时，利用相线接法的二项体系中的中点的相位多会产生不同程度的120°移动角的电动偏移。在正常的工作状态下，中性线应处于零值的状态。但是当电流谐波产生影响时，因为电流谐波所具有的频率相对比较高，因此，常规的抵消操作不可执行，这样，中性导线自身的产热量大大叠加，从而产生导线过热的现象，最后将会导致电气设备不能够正常工作，对电气设备产生极大的危害。

1.2加快电气设备供电系统老化

由于电流谐波具有很高的频率，因此，同时也会带动整个电力系统中的正弦波大大提高，较高的正弦波会对电气设备的供电元件造成很大的负面影响，例如，大大提高供电器件的涡流损耗，或者造成供电元件停止工作的情况发生。供电系统中的供电元件的外层均有绝缘材料包裹，从而提高元件的耐腐蚀性，保证供电元件的使用年限。然而，高频率的电流谐波造成的电力系统中的正弦波大大提高，随着升高的还有供电元件的外层绝缘物质所受到的电应力，造成外层的“保护罩”极易受到侵蚀，与此同时，绝缘材料内部的铜质导线所消耗的能量也随着大幅度提高，而导致倒显得温度升高，供电系统产生的噪声增大，最后，导致整体的供电系统中的各部分供电元件的老化速度大大加快，使用年限大大降低。

1.3电气设备产生损毁

在电气设备系统中，大多数电气设备长期的供电状态是非周期性变动的，如果电气设备中存有大量的高频率电流谐波，则会在很大程度上影响电气设备的运行，导致电气设备的负荷大大提高。若在一定的情况下，电气设备处于串联或者并联的谐振状态下，与此同时，电气设备的频率满足一定值时，就会产生谐波振荡的现象，谐波振荡会在很大程度上导致电气设备中的电机模块产生很大的负面影响，例如，对电气仪表的测量精准度造成极大影响，当测量频率比较高的谐波电流或者频次过高时，电气仪表都有停转甚至被烧坏的可能性。当电流谐波的电压值过高时，很有可能与电力系统的电压产生叠加现象，这样会使得电容器两端的电压大大增加，导致电容器不能够正常工作，引起过电压的现象发生；其次，谐波振荡也会导致电机模块产生一定的振荡力矩，更严重者会导致机械共振的情况发生，大大的影响电气设备的正常工作，甚至会损坏电气设备。

2　关于电流谐波对电气设备的影响的控制研究

2.1从供电源头控制电流谐波的影响

由于电流谐波多产生于供电源头，因此，关于电流谐波对电气设备的影响的控制，最有效的方法之一就是从电流谐波产生的源头进行控制，对供电源头进行治理以及控制，从根本上解决电流谐波对电气设备产生影响的现象问题。具体的解决操作方法有很多，例如，由于非线性负荷会产生电流谐波，因此，相关工作人员可以在供电设备的公共连接点将线性负荷以及非线性负荷分离开，并且对二者进行分开供电，防止非线性负荷在工作时产生的电流谐波对线性负荷产生影响。与此同时，在从供电源头对电流谐波的影响进行控制中，另一个十分有效、十分重要的解决方法为无功补偿。无功补偿是供电系统中十分常见的一种应用方法，它可以在很大程度上对受电端的电压产生稳定作用，与此同时，对稳定电网电压，提高供电质量等方法也具有不可小觑的积极影响。

2.2接入有源谐波滤除装置

有源谐波滤除装置是一种能够动态的对谐波进行抑制，对无功功率进行有效补偿的供电系统辅助装置。对于频率以及幅值都有非周期性变化的电流谐波以及变化的无功功率，能够有效的对其进行补偿。由于有源谐波滤除装置的成本相对比较高，而且便携性比较低，因此，有源谐波滤除装置的应用场合有了十分大的限制，有源谐波滤除装置多应用于计算机控制系统以及写字楼或者公司、工厂的供电系统之中。有源谐波滤除装置通过根据供电系统的谐波频率、谐波幅度、谐波相位以及谐波电流，构建一个与系统的谐波频率相同的、与系统的谐波电流的幅度相同而相位相反的、并且与系统中的谐波电流正好相互抵消的谐波电流，以达到有效的使得电网电流只含基波分量从而对电流谐波进行抑制以及消除的最终目的。根据以上原理，有源谐波滤除装置可以完全忽略电网阻抗产生的影响，适时的对频率以及幅值都进行非周期性变化的电流谐波进行适当的、有效的补偿，对于电流谐波的滤除效果也有了良好的保障。

综上所述，电流谐波的产生途径越来越多，传播越来越广泛，对电气设备造成的诸如影响电气设备的应用效果、加快电气设备老化速度、甚至损坏电气设备在内的各种危害也越来越严重。因此，相关工作人员需要充分意识到电流谐波的危害，及时采取措施从各个环节着手，对此现象进行改善。

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1673-0038（2015）34-0275-01

2015-8-5