諧波對電力系統(tǒng)有什么危害?電力系統(tǒng)繼電保護的目的和任務為何?

電力系統(tǒng)是用電的基本保證，每個城市都有各自的電力系統(tǒng)。為增進大家對電力系統(tǒng)的認識，本文將對諧波對電力系統(tǒng)的危害以及電力系統(tǒng)繼電保護的目的和任務予以介紹。如果你對電力系統(tǒng)具有興趣，不妨和小編一起繼續(xù)往下閱讀哦。

一、諧波對電力系統(tǒng)的危害

電力系統(tǒng)中的諧波會使電壓和電流波形發(fā)生畸變，如民用配電系統(tǒng)的中性線路，熒光燈、調(diào)光燈、計算機等負載，產(chǎn)生大量的奇次諧波，其中3次諧波的含量多，可達40%的三相配電線路，線的3的調(diào)諧波在中性線重疊，中性線的電流值可能超過相線的電流。此外，同一頻率諧波電壓和諧波電流必須產(chǎn)生相同的諧波主動電源和無功電源，從而降低電網(wǎng)電壓，浪費電網(wǎng)的容量。

諧波對電力系統(tǒng)產(chǎn)生的危害：部分供電線路的損耗由諧波引起。正因為集膚效應和附近的效果，線路的電阻隨著頻度的增加，電力的損失和浪費的諧波電流通有可能超過熱線路，損害導體的絕緣，同時高頻諧波有可能降低電纜的負載能力。

諧波影響各種電氣設備的正常運行。諧波電流的存在導致電力變壓器的額外損耗，造成過載和過熱，加速絕緣介質(zhì)的老化，導致絕緣損壞。正序和負序諧波電流在旋轉(zhuǎn)電動機定子中分別形成正向和反向旋轉(zhuǎn)磁場，導致電動機效率降低，發(fā)熱增加。正相和反向的高次諧波電流在同步電動機的轉(zhuǎn)子上分別形成正方向和反方向的旋轉(zhuǎn)磁場，引起局部發(fā)熱，縮短壽命。

諧波電流不僅使電子設備出現(xiàn)較大的誤差，而且造成電子設備故障。諧波電流和諧波電壓影響通信和通信設備的低頻信號。例如，變換器和其他電氣設備在相變過程中注入的高壓脈沖包含高諧波頻率，甚至高達1mhz，這些諧波頻率將影響通信設備、通信線路的正常運行，從而使通信系統(tǒng)癱瘓。

使電力電容器產(chǎn)生熱、噪音、鼓肚、擊穿和絕緣壽命縮短。對諧波頻率比較敏感的電力電容器，因其自身的容性阻抗特性，以及頻率與容抗成反比的特性，使得諧波電流容易被電力電容器吸收從而引起電容器發(fā)熱過載。

二、電力系統(tǒng)繼電保護的目的和任務

1.繼電保護的目的

電力系統(tǒng)由發(fā)電機、變壓器、母線、輸配電線路及用電設備組成。各電氣元件及系統(tǒng)整體一般處于正常運行狀態(tài)，但也可能出現(xiàn)故障或異常運行狀態(tài)，如短路、斷線、過負荷等。

短路總是伴隨有很大的短路電流，同時系統(tǒng)電壓大大降低。短路點的電弧及短路電流的熱效應和機械效應會直接損壞電氣設備，電壓下降會破壞電能用戶的正常工作，影響產(chǎn)品質(zhì)量。短路更嚴重的后果是，因電壓下降可能導致電力系統(tǒng)與發(fā)電廠之間并列運行的穩(wěn)定性遭受破壞，引起系統(tǒng)振蕩，直接使整個系統(tǒng)瓦解。所以各種形式的短路是故障中最常見、危害最大的。

所謂異常運行狀態(tài)是指系統(tǒng)的正常工作受到干擾，使運行參數(shù)偏離正常值。例如，長時間的過負荷會使電氣元件的載流部分和絕緣材料的溫度過高，從而加速設備絕緣的老化或損壞設備。

故障和異常運行情況若不及時處理或處理不當，就可能在電力系統(tǒng)中引起事故，造成人員傷亡和設備損壞，使用戶停電、電能質(zhì)量下降到不能容許的程度。電力系統(tǒng)繼電保護就是為防止事故發(fā)生，裝設在每一個電氣設備上，用來反映它們發(fā)生的故障和異常運行情況，從而動作于斷路器跳閘或發(fā)出信號的一種有效的自動裝置。

2.繼電保護的任務

(1)自動地、有選擇性地、快速地將故障元件從電力系統(tǒng)切除，使故障元件免于繼續(xù)遭受損害。

(2)當被保護元件出現(xiàn)異常運行狀態(tài)時，保護裝置一般經(jīng)一定延時動作于發(fā)出信號，根據(jù)人身和設備安全的要求，必要時動作于跳閘。

為了保證電力系統(tǒng)安全、可靠地不間斷運行，除了繼電保護裝置外，還應該設置如自動重合閘、備用電源自動投入、自動切負荷、同步發(fā)電機的自動調(diào)節(jié)勵磁及其他一些專門的安全自動裝置，它們是著重于事故后和系統(tǒng)不正常運行情況的緊急處理，保證對重要負荷連續(xù)供電及恢復電力系統(tǒng)正常運行。

需要指出的是，隨著電力系統(tǒng)的擴大，對安全運行的要求在提高，僅靠繼電保護裝置保障安全用電是不夠的，為此，還應設置以各級計算機為中心，用分層控制方式實施安全監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)能代替人工進行包括正常運行在內(nèi)的各種運行狀態(tài)實時控制，確保電力系統(tǒng)的安全運行。

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