试述谐波的危害？谐波是怎样产生的？有哪些控制措施？

题目

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相似问题和答案

第1题：

试述电力系统谐波对电网产生的影响？

正确答案: 谐波对电网的影响主要有：
谐波对旋转设备和变压器的主要危害是引起附加损耗和发热增加，此外谐波还会引起旋转设备和变压器振动并发出噪声，长时间的振动会造成金属疲劳和机械损坏。
谐波对线路的主要危害是引起附加损耗。谐波可引起系统的电感、电容发生谐振，使谐波放大。当谐波引起系统谐振时，谐波电压升高，谐波电流增大，引起继电保护及安全自动装置误动，损坏系统设备（如电力电容器、电缆、电动机等），引发系统事故，威胁电力系统的安全运行。
谐波可干扰通信设备，增加电力系统的功率损耗（如线损），使无功补偿设备不能正常运行等，给系统和用户带来危害。
限制电网谐波的主要措施有：增加换流装置的脉动数；加装交流滤波器、有源电力滤波器；加强谐波管理。

第2题：

哪些设备会产生谐波？运行中会出现高次谐波有何危害？

正确答案:产生谐波的设备主要有：冶金、化工、电气化铁路及其他换流设备，非线性用电设备，都是谐波源。尤其严重的是硅整流、可控硅换流的设备以及电弧炉、电焊机等电弧炉产生的电弧，是不稳定、不规则、不平衡地变动着的负荷，而产生高次谐波。
硅二极管，晶闸管等大容量静止型变压器，它不仅作为电解、电力机车、电镀的电源，并用作电机控制的变频装置电源，是主要的谐波源。高次谐波超过限度时，会引起发电机，变压器、电动机损耗增大，产生过热。高次谐波电压可能引起设备异常振动、继电保护误动、计量误差增大、晶闸管装置失控，还会影响通信质量等。高次谐波电流、电压，更容易使电力电容器产生过负荷和谐振，致使其损坏。电网中有了谐波电流，会造成电压正弦波畸变，使电压质量下降，给发、供、用电设备、用电计量、继电保护等带来危害，成为污染电网的公害。谐波还会使电网中感性负载产生过电压、容性负载产生过电流，对安全运行带来危害。

第3题：

电力系统中的高次谐波是如何产生的？有什么危害？有哪些消除和抑制措施？
电网谐波的产生，主要在于电力系统中存在各种非线性元件。例荧光灯和高压钠灯等气体放电灯、感应电动机、电焊机、变压器和感应电炉等，都要产生谐波电流或电压，最为严重的是大型晶闸管变流设备和大型电弧炉。
高次谐波的危害：
1、谐波电流通过变压器，可使变压器铁心损耗明显增加，从而使变压器出现过热，缩短其使用寿命。
2、谐波电流通过交流电动机，不仅会使电动机的铁心损耗明显增加，而且会使电动机转子发生振动现象，严重影响机械加工的产品质量。
3、谐波对电容器的影响更为突出，谐波电压加在电容器两端时，由于电容器对于谐波的阻抗很小，因此电容器很容易过负荷甚至烧毁。
4、谐波电流可使电力线路的电能损耗和电压损耗增加；可使计量电能的感应式电能表计量不准确；可使电力系统发生电压谐振，从而在线路上引起过电压，有可能击穿线路设备的绝缘；还可能造成系统的继电保护和自动装置发生误动作；并可对附近的通信设备和通信线路产生信号干扰。
高次谐波的消除和抑制：
1、三相整流变压器采用Yd或Dy联结
2、增加整流变压器二次侧的相数
3、使各台整流变压器二次侧互有相角差
4、装设分流滤波器
5、选用Dyn11联结组三相配电变压器
6、其他如限制电力系统中接入的变流设备和交流调压装置的容量，或提高对大容量非线性设备的供电电压，或者将“谐波源”与不能受干扰的负荷电路从电网的接线上分开，都能有助于谐波的抑制或消除。
略

第4题：

试述哪些用电设备运行中会出现高次谐波？有何危害？

正确答案: 产生谐波的设备有：
（1）电弧炉产生的电弧，是不稳定、不规则、不平衡地变动着的负荷，而产生高次谐波。
（2）硅二极管、晶闸管等大容量静止型变换器，它不仅作为电解、电力机车、电镀的电源，并用作电机控制的变频装置电源，是主要的谐波源。
高次谐波超过限度时，会引起发电机、变压器、电动机损耗增大，产生过热。高次谐波电压可能引起设备异常振动、继电保护误动、计量误差增大、晶闸管装置失控，还会影响通信质量等。高次谐波电流、电压，更容易使电力电容器产生过负荷和谐振，致使其损坏。

第5题：

什么是基波？什么是谐波？谐波的存在有何危害？如何抑制谐波？

正确答案: 我们在进行理论分析正弦交流电信号时，考虑的是理想的正弦波信号，如频率为50Hz时，我们就称频率50Hz的正弦（或余弦）波为基波。但实际的交流信号都不是理想的正弦波，含有不少的非基波成分，这些成分按照波形分析理论可分解为基波频率的整数倍，若是基波频率的3，5，7，9…等奇数倍，称之为奇次谐波。若是基波频率的2，4，6，8…等偶次倍数，称之为偶次谐波。偶次谐波、奇次谐波均称为谐波。谐波成分的存在会在电网里引起阻抗压降，在发电机端也会造成谐波压降，使得电网电压波形发生畸变。这种畸变将影响与它并联连接的负载，会引起异步电动机转矩降低、损耗增加、温升增高、振动及噪声增大：使同步电动机转矩不均；使电源变压器的损耗增加、噪声增大：使保护继电器误动作；使电子计算机等精密电子器件运行不正常；对微弱信号线、测量线的感应干扰，使测量仪表误差增大；导致并联运行的晶闸管装置互相干扰而使装置的控制失调；还给电信设备带来严重的电磁干扰等等。
防止谐波危害，其常用抑制方法有：
（1）装设谐波滤波器。一般采用LC串联的滤波器，选择影响最严重的低次谐波配备LC参数加以滤除。
（2）加大变压器漏抗。增大变压器漏抗，可以抑制变压器次边变流器工作过程中对变压器原边的影响，使变压器原边电流波形更接近正弦波。
（3）在变流器结构设计中，尽可能采用多相、多重或多段桥式变流，从而缓和单相大桥单独控制时电流波形大的变化。

第6题：

谐波对电力系统设备的危害有哪些？

正确答案: 第一类危害，为在电气设备的基波电压上叠加谐波电压，引起电气应力的增加，这种危害对电力电容器最为显著；谐波通过电气设备引起附加发热，这种危害对变压器和发电机类设备最为显著；谐波的存在可能引起控制保护设备的误动作。第二类危害，为通过电力线路的谐波电流将通过感应作用在邻近的电话线上产生谐波电势，对通信系统产生干扰。

第7题：

什么是谐波？谐波是怎样产生的？有何危害？

正确答案: 当正弦波电压施加在非线性电路上时，电流就变成非正弦波，非正弦波电流在电网阻抗上产生压降，会使电压波形也变为非正弦波。非正弦波可分解为傅立叶级数，其中频率与工频相同的分量称为基波，频率大于基波的分量称为谐波。例如整流换流设备、电炉、变频器、可控硅设备、电子用品等都会产生谐波。
谐波会对公用电网造成危害：
使电网中元件产生附加的谐波损耗，降低发电、输电及用电设备的使用效率；
在中性线上叠加出电流，使中性线发热，甚至发生火灾；
引起电网中局部的并联谐振和串联谐振，从而使谐波放大，上述危害进一步加大；
使继保设备误动作，测量设备失准；
对通讯、电子类设备产生干扰；

第8题：

电网中高次谐波产生的原因有哪些？

正确答案: 1、电网中，变压器由于铁心饱和可能产生高次谐波的磁通。
1变压器由于铁心绕组中允许有三次谐波电流，抑制了三次谐波磁通和感应电动势。
2由于磁阻很大虽有存在，但消弱很多。
3相电动势中产生了三次谐波，线电动势中也不存在。
2、电网中使用大量可控硅变流器，则也会产生高次谐波使电网电压、电流波形畸变，增加损耗。同时还会有电容器和发电机过热，电机转矩脉动，变压器啸叫、共振，功率因数巨降，继电保护误动作，通讯系统受严重干扰，对变流器本身的控制也不稳定。

第9题：

高次谐波有哪些危害？如何抑制高次谐波？

正确答案:三相电压和三相电流的波形应该是对称的正弦波形。但高频负荷、冲击负荷和可控硅整流装置的不断出现使得波形畸变产生高次谐波，使电气设备过热、振动，引起系统谐振，使谐波电压升高，谐波电流增大，使电子设备和继电保护、自动装置误动，引发系统事故；还可能引起对通信设备的干扰；同时增加了附加损耗，降低了电气设备的效率和利用率。在产生谐波含量较大的负荷点装设电力滤波器是抑制谐波电流流入电网而造成危害的一个重要措施。

第10题：

哪些用电设备运行中会出现高次谐波？有何危害？

正确答案: 产生谐波的设备有：
1）电弧炉产生的电弧，是不稳定不规则不平衡地变动着的负荷，而产生高次谐波。
2）硅二级管，晶闸管等大容量静止型变换器，它不仅作为电解、电力机车，电镀的电源，并应用于电机控制的变频装置的电源，是主要的谐波源。
高次谐波超过限度时，会引起发电机、变压器、电动机损失增大，产生过热。高次谐波电压可能引起设备异常振动，继电保护误动、计量误差增大，晶闸管装置失控，还影响通讯质量等。高次谐波电流、电压、更容易使电力电容器产生过负荷和谐振，致使其损坏。

试述谐波的危害？谐波是怎样产生的？有哪些控制措施？

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