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六、谐波

2017-6-20 13:42:25      点击:
Roman Targosz and Jonathan Manson
与任何其他已知的电能质量成本相比较,谐波的质量成本可能最难确定。对于任何设备或元件,电压和电流畸变的影响可归结为四类:
(1)与纯正弦波情况相比,有额外的电能损耗。
(2)加速设备老化。
(3)与额定条件相比,引起非正常运行下设备的性能下降。
(4)由于谐波引起可靠性降低(这类影响有时归类到加速老化或非正常运行中)。
现有的方法和工具可以定量分析电缆、变压器、电动机和电容器中的附加损耗。当已知谐波和负荷曲线时,有一些在线和离线的工具可以用来计算这些损耗。用户经常抱怨负荷曲线特别是谐波曲线总在不断变化,给量化这些损耗带来麻烦。
此外,还有一些来自设备制造方的信息,是关于所谓的过热点和绝缘工作温度(造成额外的损耗)对设备实际寿命的负面影响的程度。而且,在运用这方面的信息时,缺乏必要的测量成为了主要的瓶颈。
由于在谐波和设备绩效损失之间的因果关系上还缺乏绝对的参考依据,例如一个主要的问题就是要能够识别谐波是干扰的唯一原因,所以谐波引起的非正常运行的设备性能是一个更为复杂的问题。
就现有可靠的有参考价值的信息来说,只考虑谐波在可靠性方面的影响是有意义的。但又不得不承认,关于如何处理谐波在可靠性方面还存在的问题上,令人满意的研究还很少;并且这又回到了故障率的增加是否是由谐波引起,以及由什么程度的谐波引起等问题。
以下是一份欧洲电力研究的结果及其谐波成本评估的概述。见欧洲电力2002年的报告:
(1)魁北克水利电力公司为本地一个拥有750万人口、GDP为1500亿加元、120TWh用电量的社区作了谐波成本的评估,评估结果为6.5亿加元。
(2)法国国家电力公司(EDF)没有评估谐波相关的电能质量损失,而是计算了在系统的HV/MV的变电站内采用有源滤波器改善谐波的成本和额外增加低压电网的中性导线截面面积的成本,其成本是在250亿欧元的水平。
(3)在德国也有类似的做法,更换关键的电网元件使之适应期望的谐波水平所花费的成本,与洪国的成本水平基本相当。
(4)在西班牙,评估缓解谐波所增加的成本在60~ 70亿欧元的水平。