鄂电专家浅谈低压配电网电力谐波的危害及对电气测量仪表的影响(2

文章来源： 日期：2019-12-23

    3、谐波功率和谐波对常规电气测量仪表的影响
    谐波功率基本上完全属于功率损耗，EDFY96电流互感器负荷箱而不提供任何有益的功效，相反地却要缩短设备寿命。从电力的使用价值来看，基本上只是基波电压、电流和功率能产生用户所需有用功效的，谐波不但无用，还要降低各类电力设备的基波电压、电流和功率的允许极限值。
    谐波对其常规电气测量仪表的影响
    1、当按照传统观念来观察谐波对电气测量仪表的影响时，ED2571数字接地电阻测试仪完全是从主观上给仪表下的定义出发。例如给交流电仪表功能下的定义是:反映被测量的综合有效值，对电压和电流指的是方均根值(ms);对功率则指的是电压和电流瞬时值之积(代数值)在一个基波周期内的平均值。这等价于频域中仪表指示的是：

    这样就认为不受谐波影响的仪表应该具有的理想频率特性是谐波量对仪表转动部分产生的转矩与等量的基波量产生的转矩相等。同时也就认为，仪表的频率特性愈差(一般认为，ED3000B多功能电能表现场校验仪相等谐波量的频率愈高，对仪表产生的转矩便愈小)，谐波对它引起的误差也愈大。
    但对仪表的上述要求与用户对仪表的实际要求并不相同(电工理论实验的测试可能是例外)。从电气量的效益出发，为了观察电动机是否具有足够的转矩和出力，电力系统是否具有足够的稳定性和电容器是否能提供必需的无功功率，只要求仪表指示出基波电压和基波电流即可，所以，在波形畸变的条件下，频率特性愈好的仪表，其指示值愈不准确。另一方面，ED2008A型全自动电容电感测试仪从谐波对设备工况的制约作用来看，还要求仪表指示出峰值电压、峰值电流、各次谐波的畸变率或综合的畸变率。对于功率计量来说，从动能经济、有功和无功电力平衡以及发送电设备的稳定功率极限等出发，都只要求指示基波功率。但为了研究谐波线损和潮流，则还要求另外指示谐波功率。
    从电力工作者的测量目的来看，ED0101C三相热继电器测试仪在很多情况下只要求仪表反映基波量，而在测定设备工况时，还需测出峰值量和畸变量。因此，仪表具有理想的频率特性并不都符合人们的需要，有时甚至和测量宗旨背道而驰。
    当波形畸变率符合国标GB/T14549-93《公用电网谐波》时，被测量的综合有效值与基波有效值之差一般不超过3%(对电流)或0.2%(对电压)。因此，无论从哪种观点来看，谐波引起的仪表指示误差都不大，ED2000E互感器伏安变比极性综合测试仪各种型式仪表的指标大致可与仪表的精确等级相符(指普通的电压表和功率表，以及准确度较差的电流表)。
    2、仪用互感器的频率特性
    仪用互感器不仅要满足测量基波的要求，ED2678水内冷发电机绝缘电阻测试仪也要满足测量谐波的要求。因此，理想的互感器二次侧输出量的波形应该严格地和其一次侧输入量相符。所以，要求互感器应具有尽可能好的频率特性，亦即对谐波的响应和对基波的响应要尽可能相同。
    0.5级或精确度更好的电磁式电压互感器，对于2kHz以下的频率具有较好的频率特性，可以满足一般测量需要。对于频率很高的谐波量，电压互感器二次侧的输出值会明显地小于一次侧输入值除以变比之商，ED0505SF6密度继电器校验仪从而相应地引起输出波形失真。其主要原因是频率愈高，互感器的漏阻抗和涡流的影响愈大。就测量暂态过程来说，除了高频分量失真外，由于直流分量的衰减在互感器一次侧和二次侧不一致，还可引起互感器发生磁饱和和相应地增加测量误差。为了精确检测高频分量和瞬变过程，可以不用互感器而利用电阻分压器、无感分流器或其他特殊措施。
    在电压等级很高的电网中(110kV以上)，常常装设电容式电压互感器，ED0801B输电线路异频参数测试仪其价格较低但频率特性较差，尤其是测量谐波时的角误差较大，故不能准确地测量谐波功率。引进的电容式电压互感器中，某些型号对500Hz以下的谐波电压也有较好的幅频特性，但角频特性仍不好。尚有个别型号的电容式电压互感器，其末级电容所并接的电磁式电压互感器的设计磁通密度偏高，当电网电压接近额定电压时，互感器本身产生3次谐波电压，并且出现在开口三角绕组上，当电网电压超过额定时，EDBF电子式多倍频发生器开口三角绕组上的3次谐波电压能达到lOV左右，这样的电压互感器必须更换。
    电流互感器的频率特性一般较好，工程上可以满足5kHz以下的谐波测量要求。
    结束语
    随着社会的的发展和技术的进步，EDDY-III型智能电导盐密度测试仪各种新型的用电设备在社会的各个领域得到的广泛的使用，由于设备运行所要求的高安全性和精确性，对电能的使用和需求产生了更高的要求，但非线性负荷大量使用却带来了严重的电力污染，给系统安全运行和供用电设备造成影响及危害。为此，本文从实际出发，概述了电力谐波对电网及设备的危害，TPXB-F型发电机工频耐压试验装置详细论述了电力谐波对测量仪表的影响。