谐波对电能计量的影响与分析
摘 要：对于电力网来说，谐波产生的主要来源大致可分为两类：一是电子元器件中的非线性元件；二是含电弧和铁磁非线性设备。目前我们电能计量所使用的电能表是按50Hz工频设计制造的，它对2次以上的谐波是呈逐渐衰减特性，其衰减的幅度与谐波的次数呈正比。由于频率的变化引起感应式电能表磁通量的变化,从而导致电压、电流幅值以及它们间相位角的改变，使得感应式电能表的驱动力矩、抑制力矩、补偿力矩以及铁芯损耗的大小发生相对变化,从而引起电能表计量误差偏负变化。
关键词：谐波 电力网 电能计量
中图分类号：TM7 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2012）002-064-02
理想的电力网的电压应是有固定的频率及幅值。而现实中由于用电设备或负荷中，存在着大量的非线性元件或设备，其产生的谐波电流、电压，加大了用电设备的负荷、增大了电力线路的损耗、干扰了通讯设施的稳定，对我们来说是一种无形的且十分严重的污染。近年来，由于我国的经济迅速发展，大型冶炼、电解等企业也如雨后春笋的发展，又由于人们对谐波污染认识的单薄，使我们本来就薄弱的电力网，受谐波污染日益严重，由谐波引起的各种事故频发，谐波污染危害的严重性应得到人们应有的重视了。
1 对电力网的影响
电力线路的损耗是电力线路中的负荷电流的平方与电力线路阻值的乘积，而由于电力线路中存在着谐波电流，通过电力线路时也会在产生有功损耗，从而就增大了电力线路的损耗。在正常情况下谐波电流较基波电流相比，所占的比例很小，但是随着频率的变高，由于电力线路的趋肤效应作用，使谐波电阻增大，从而加大了谐波电流所引起电力线路损耗。在电力线路趋肤效应的作用下，谐波电阻与谐波电流所引起电力线路损耗是呈正比的。
谐波污染对电力网的危害不光体现在增大电力线路的线损方面，对电力网中其它设备也对造成很大的危害，如：(1)大量的3次谐波电流流过中性线时，使导线过热烧坏绝缘甚至起火，发生电力火灾；(2)谐波对电机等电气设备的影响除增大损耗外，还会产生机械震动、噪声和过电压；(3)谐波会使变压器内部或瓷套管等部位过热，造成绝缘老化、使用寿命缩短，影响安全生产工作；(4)谐波会引起电力网中局部的并联谐振和串联谐振，导致继电保护和自动装置误动作，并使电气测量仪表计量不准确；(5)谐波对临近的通信系统产生干扰，产生噪声污染，降低通讯质量，传输信息丢失，使通讯系统无法正常工作。
2 对...
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