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电力系统谐波对金属化膜电容器老化的影响(2)

  (1)谐波使公用电网中的元件产生了附加的谐波损耗,降低了发电、输电及用电设备的效率。

  (2)谐波影响各种电力设备的正常工作,比如,谐波会使电机产生附加损耗、机械振动和过电压;会使变压器局部过热;使电容器、电缆等设备绝缘老化、寿命缩短以至损坏。

  (3)谐波会引起公用电网中局部的并联谐振和串联谐振,从而使谐波放大,加重上述(1)、(2)所带来的危害。

  (4)谐波会导致继电保护和自动装置的误动作,使电气测量仪表不准确。

  由于谐波的存在会对电网造成危害,因此把谐波分量降低到容许的范围内是保证电能质量的一项重要任务。我国对电网谐波电压的限值如表1所示。

  4谐波对金属化膜电容器老化的影响

  金属化膜电容器已大量应用于电力系统中,在很多情况下,比如作为并联成套装置的无功补偿或者作为滤波器消除谐波,它都是在谐波干扰下运行,因此,研究谐波对金属化膜电容器寿命的影响十分重要。

  具有谐波分量的试验电压U可由式(1)表示:

  U(t)=Um[sin(ωt+ψ)+αsin(hωt)](1)

  式中,ψ为基波与谐波的相位差,h为谐波次数,α为谐波的峰值系数(即谐波峰值与基波峰值的比值)。

  谐波的存在会改变电压波形,这不仅取决于谐波次数和谐波的峰值,而且与式(1)中基波与谐波的相位差ψ有关。

  谐波会对电力设备绝缘产生加速老化效应,文献[4]在将谐波加于金属化膜的实验中,得到了如表2的金属化膜的寿命数据。

  从表2可以看出,当谐波改变电压波形使峰值增大时(3次谐波在ψ=180°、5次谐波在ψ=0°时电压峰值最大),膜寿命会显著减小,可见,电压峰值对金属化膜的寿命有较大影响。

  5谐波影响金属化膜电容器的主要因素

  文献[5]对低压自愈式电容器在室温下进行了老化实验,目的是要找出谐波影响金属化膜电容器寿命的主要因素。实验采用了一个可以线性调至1000Hz电源,分12组进行,每组电压为基波与某次谐波分量的叠加。为了突出谐波的作用,加速老化,选择谐波幅值大于基波幅值(这种情况在电网中也是存在的,比如并联谐振可以将在换流器交流侧的谐波放大几倍)。

来源:
北极星投稿热线:陈女士 13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#换成@)
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