电力工程论文电力谐波对电能计量的影响研究

所属栏目:电力论文 发布日期:2016-03-11 16:42 热度:

   电能表作为一种计量电能的工具,能够较为精确的反映出电能计量状况,有利于电力能源的节约。而电力系统中,谐波的出现不仅会影响电能计量的结果,还降低了电能应用效率。文章是一篇电力工程论文范文,主要论述了电力谐波对电能计量的影响研究。

  摘 要 在社会经济不断发展的过程中,人们对电力资源的需求量越来越大,应用的电器种类日益繁多,这在一定程度上就会使电力系统中谐波出现电流、电压的变化,增大了系统的运行成本。本研究主要阐述了谐波产生原因、危害,并总结了谐波诱发的计量误差,以期更好的把握误差产生的缘由,做好相应的处理工作,最大限度的减少电能的损耗,提高电力资源的利用效率。

  关键词 电力谐波,电能计量,影响,研究

  研究电力谐波对电能计量的影响具有非常重要的意义,能够研制出更加完善的电能计量方法,消除电力谐波的干扰,提高电能计量的准确程度,为相关研究提供参考意见。

  1谐波产生原因

  早期发电机、变压器是引发电力谐波的主要原因,然而在社会发展的过程中,实现了电能的大规模应用,出现了多种类型的电力设施,电力谐波正是因为这些多样化的电力设施、元器件的谐波电流所引发的。如果在一些非线性的电力设施中施加正弦基波电压,那么电压波同电流就无法统一,致使电流波形出现变化,又因为处于联通的电网环境下,电力系统线路网路中也会出现谐波,形成了谐波源。结合产生缘由的不同,能够将谐波源划分成以下两种:

  (1)包括非线性设施的谐波源,例如铁磁、电弧等,这些设施包括日光灯、变压器等;

  (2)包括非线性元件的谐波源,这些元件有交直流换流设备、变流器等。

  2谐波的危害

  电力谐波的危害体现在以下几个方面:

  (1)影响电力变压器。因变压器产生的谐波电流不大,引发的损耗及发热状况可以忽略不计,然而接入电源时,产生的瞬时谐波电流非常大,远远大于额定电流。如果在这种情况下受到谐波谐振作用,会缩短变压器使用时间。

  (2)影响旋转电动机。谐波频率高于基波,电动机工作时会因集肤效应或涡流的作用而使耗能变大,电动机的额外损耗会由于谐波电流的作用而增大。

  (3)影响通信线路。通信线路也会受到谐波的影响,影响的途径为电气传导、电容耦合及电磁感应,谐波会使得同化的质量大大下降,出现声音模糊,干扰正常通讯,可能还会引发损害通讯设备、造成人身安全事故的严重后果。

  (4)影响电力电容器。电子元件即为电力系统中的电力电容器,因为其自身的特点,很容易被谐波影响和干扰,极易出现损坏的状况,会影响电网的正常、可靠运行。

  (5)影响各种电器。谐波的产生是用户应用多种电器的结果,这些电器导致的谐波会对电网造成危害,也会使谐波电压发生改变。

  3谐波诱发的计量误差

  3.1电子式电能表计量受谐波的误差影响

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  通常都基于整体的角度应用电子式电能表进行电能计量工作,但由于线路中的电流同时存在谐波、基波,所以在这种计算方式下会将二者都纳入到其中。系统中的线性用户被计算过程中也会包括谐波,这就使得计量的电能增大,计量结果的准确性较差。而在对系统中的非线性用户是引发谐波的关键所在,在进行计算时反而会减少谐波的计量数据,电子式电能表的关键计量对象成为基波,这就忽略了谐波对电网的影响。针对这种问题,在实际处理的过程中,一般都会将前置低通滤波器安设在电力系统中,针对线性用户主要对基波进行测量,然而在非线性用户的电能计量方面仍会出现一些误差,无法实现对谐波的准确计量,需要进行改进。

  3.2感应式电能表计量受谐波的误差影响

  波的畸变是产生感应式电能表计量误差的主要原因,同电能表频率特点有很大的关系,谐波功率下电能计量表结果的准确性直接可以通过其频响曲线的平坦性体现出来。所以电能表的计量误差研究实质上是对频响的分析,当电流频率变化时,谐波就会使电能表计量结果造成干扰,具体表现为:

  (1)谐波会使磁通量减小,使频率增大,引发转盘力矩减小,降低转速,影响电能计量准确性;

  (2)转盘在电能表中并不单单是电阻,还会出现感抗,当频率发生改变,会使得阻抗角、等效阻抗也出现改变,阻抗角、阻抗会随着频率的增大而变大,而转盘转速却变慢,反之转盘转速增大;

  (3)受谐波的影响,电压线圈磁通量会随着电流频率的变大而变下,转盘力矩也逐渐变小,降低转速,使得计量误差呈现负方向的变动。频率增大的过程中,转盘力矩受到的影响也增大,导致出现较大的计量误差。

  4结语

  综上所述,当前用户使用的非线性电器是导致电力系统谐波产生的根本原因,导致电能计量表无法准确的进行电能计量工作,还使整个电力系统的电能质量大大下降。电能表计量结果不够准确的关键在于谐波的干扰,由电力谐波导致的计量误差多种多样,严重危害了整个电力系统的运行效率。所以必须要采取有效的措施进行处理和应对,提高用户及电力管理机构对电力谐波的重视,减少非线性符合,全面落实电能计量的监管工作。

  参考文献

  [1] 王昊.电力谐波对电能计量影响的分析研究[J].中国科技博览,2013(32):178-179.

  [2] 何群.电力谐波对电能计量影响的研究[J].四川电力技术,2009(01):47-52.

  电力工程论文发表期刊推荐《电力信息与通信技术》(月刊)(ISSN1672-4844)由国家电网公司主管、中国电力科学研究院主办,是目前电力行业在国内外公开发行、唯一专门反映电力行业信息通信建设成果及应用的专业技术刊物,由原《电力信息化》与《电力系统通信》2本杂志合并而成,于2013年1月正式出版发行。

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