当现场电气设备发生故障烧毁时,谐波常被怀疑为诱因,这是十分正常的,在理解谐波产生的根本原因之前,需要先了解一些问题:谐波究竟是什么?它如何产生?与设备故障烧毁有何关联?
1、什么是谐波?
电气从业人员应该都对谐波感到不陌生,在理想的交流电力系统中,电压和电流的波形应是纯净的正弦波。然而,在实际运行中,由于各种非线性因素的存在,电压和电流波形会发生畸变,不再是标准正弦波。这种畸变的波形可以通过傅里叶级数分解,分解为基波(与电网频率相同的正弦波)和一系列频率是基波整数倍的正弦波分量,这些整数倍频率的分量就被称为谐波。例如,基波频率为50Hz,则100Hz为二次谐波,150Hz为三次谐波,以此类推。
2、谐波与设备故障烧毁有直接的关系吗?
谐波对电气设备的危害是多方面的,虽然不能简单地将所有设备烧毁都归咎于谐波,但在许多情况下,谐波确实是导致或加速设备故障的重要因素,例如:
①附加损耗与过热
谐波电流流过电气设备电阻时,产生额外损耗,导致设备发热。对于电动机、变压器、电缆等,谐波电流会引起涡流损耗和磁滞损耗增加,导致局部过热
②绝缘击穿与寿命缩短
谐波电压叠加在基波电压上,使电压波形峰值升高,对设备绝缘造成更大应力。高次谐波频率高、电压变化率大,更易穿透绝缘薄弱点,导致局部放电甚至绝缘击穿。
③谐振现象
电力系统中电感和电容元件可能与谐波频率形成谐振。当谐波频率与电路固有谐振频率接近时,会发生谐振,导致谐波电流或电压被放大,形成过电流或过电压。严重的谐振可能导致设备承受远超额定值的电流或电压,从而引发设备烧毁,特别是电容器组、变压器和电缆等。
不过,虽然谐波是导致设备故障的重要因素,但现场设备烧毁往往是多种因素综合作用导致的,例如其他可能导致设备烧毁的原因包括:过载运行、短路故障、过电压、绝缘老化、设备质量问题、散热不良、环境因素、维护不当…
在实际故障分析中,面对上述出现的谐波问题,可以通过专业电能质量分析仪测量谐波,才能准确判断故障原因,并采取有效治理措施。
3、电能质量分析监测的专业选择
我公司凭借其在电能质量在线监测领域多年的深耕,提供专业的电能质量分析监测装置,为用户提供全面的谐波监测解决方案。
我公司的CWZC-9000 系列电能质量分析监测装置具备以下优势:
高精度数据采集:能够实时、高精度地采集电压、电流波形数据,精确捕捉谐波分量,为后续分析提供可靠的原始数据。
全面电能质量参数分析:不仅限于谐波,还能对电压暂降、暂升、中断、闪变、三相不平衡等多种电能质量参数进行全面监测和分析,帮助用户掌握电网的整体健康状况。
智能分析与诊断:内置先进的算法,能够自动识别谐波源、评估谐波危害程度,并提供专业的诊断报告,为用户制定治理方案提供科学依据。
可视化数据呈现:通过直观的图表和报表,清晰展示谐波的分布、变化趋势以及对设备的影响,便于用户快速理解和决策。
远程监控与预警:支持远程访问和数据传输,用户可以随时随地了解电能质量状况。当谐波超标或出现异常时,系统能够及时发出预警,提醒用户采取措施,防患于未然。
灵活的部署方案:提供多种型号和配置,可根据不同应用场景和需求,灵活部署于配电室、生产线、重要负荷侧等关键位置,实现对谐波的精准监测。
4.通过部署我公司的电能质量分析监测装置,企业能够:
精准定位谐波源:快速找出导致谐波污染的设备或环节,为有针对性的治理提供依据。
评估谐波危害:量化谐波对设备运行、电能损耗的影响,为决策提供数据支持。
优化系统运行:根据监测数据调整运行策略,降低谐波水平,提升电能质量。
预防设备故障:通过早期预警,避免谐波导致的设备过热、绝缘老化等问题,延长设备寿命。
满足合规要求:确保电能质量符合国家及行业标准,避免因电能质量问题引发的罚款或生产中断。
对于电气工程师而言,理解谐波的产生原因和危害机制,掌握电能质量监测和治理技术,是保障电力系统安全稳定运行、延长设备寿命、提升电能质量的关键。我公司的电能质量分析监测装置,正是帮助用户洞察电网“健康状况”、有效应对谐波挑战的利器,为电力系统的安全、高效运行保驾护航。
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