
表2 电弧炉产生的各次谐波含量
| 谐波次数 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 含 量 | 5.0 | 5.8 | 3.0 | 4.2 | 1.2 | 1.1 | 1.1 | 0.8 |
由于在电弧炉的熔化期,经常出现短路和断路,所以电弧炉电流的不平衡度最大可达100%。
2.3 电力机车
电力机车采用单相整流供电,所以它既是谐波源,又产生不平衡电流。由于电气化铁道的容量很大,目前大约占总负荷的10%以上,而且分布很广,因此,电力机车是影响面较大的污染源。
国产的韶山系列型机车产生的谐波统计值如表3所示。
电力机车电流不平衡度最大达60%。
表3 电力机车产生的各次谐波含量
| 谐波次数 | 3 | 5 | 7 | 9 | 11 | 13 | 15 |
| 含 量 | 20.1 | 10.1 | 6.5 | 3.7 | 3.3 | 1.5 | 1.2 |
2.4 家用电器
现代化的家用电器(包括电子计算机)电源多采用二极管整流,会产生很大的谐波。有些家用电器如洗衣机、电视机、电冰箱等工作时的电流变化很大,也影响电压的稳定。家用电器大都是单相负荷,同样产生不平衡电流。
3 改善电能质量的意义
电能质量关系着电网的安全经济运行,是工业产品质量的保障,对降低能耗及人类生活环境等产生重要影响。现代工业和科学技术中的精密仪器设备,复杂的控制系统和工艺流程,对电能质量的要求越来越高。电能质量关系着国民经济的总体效益。[FS:PAGE]
电动机是电网的主要用电设备,占总负荷的60%以上。电网电压和频率的偏差,谐波含量,三相电压不平衡以及电压波动和闪变均会直接影响输出的力矩,从而影响生产的工效和产品质量。例如电动机机轴端负荷为恒定时,电压减少10%,则滑差约增大0.6%;负荷率为85%的电动机,电压降低10%~15%时则有可能失去稳定。纺织机、造纸机等一些复杂的生产机组对频率是较敏感的,若频率变化过大,便可能出废品,设备受损。
电网谐波含量的增加,将导致电气设备寿命缩短,网损加大。高次谐波对电容器的影响很突出,当电容器两端的电压含有高次谐波时,由于电容器对高次谐波的阻抗随频率的增大而减小,因此,谐波电流可能会很大,使电容器不能正常运行或长期过负荷,甚至发生爆炸。谐波还使系统发生谐振的可能性增大,同时可能引起继电保护和自动装置误动,仪表指示和电能计量不准及干扰通讯等一系列问题。即使各级电网的谐波电压不超过标准,由于谐波引起的损耗以及电气设备绝缘寿命的缩短所造成的等值损失电量也很可观,据统计为用电量的0.7%。如果电网中的谐波严重超标或发生谐振,则损耗将大大增加。例如陕西安康地区曾因电气化铁道谐波在电网中发生持续5次谐波谐振。