¿Cuáles son los peligros de los armónicos?

Los armónicos de la red eléctrica provocan contaminación de la red eléctrica y distorsión de la forma de onda de voltaje sinusoidal, provocando muchos fenómenos anormales y fallas en los equipos de generación, suministro y consumo de energía del sistema eléctrico, y la situación es cada vez más grave. Daño de los armónicos El daño de los armónicos en el sistema de potencia tiene múltiples facetas y se puede resumir de la siguiente manera: 1. El daño de los armónicos a las líneas de suministro y distribución de energía (1) Afecta el funcionamiento estable de las líneas eléctricas y los transformadores de potencia en los sistemas de suministro y distribución de energía generalmente utilizan relés electromagnéticos, relés inductivos o relés de transistores para detección y protección. Se puede garantizar el funcionamiento en caso de fallo. Seguridad de líneas y equipos. Sin embargo, los relés electromagnéticos y los relés inductivos no pueden brindar protección total y efectiva bajo la influencia de armónicos porque los relés electromagnéticos y los relés inductivos causan fallas de funcionamiento en la protección del relé cuando el contenido es inferior al 10% y alcanza el 40%. Aunque los relés de transistores tienen muchas ventajas, debido al uso de circuitos de muestreo rectificadores, se ven fácilmente afectados por armónicos, provocando un mal funcionamiento o una negativa a funcionar. De esta manera, los armónicos amenazarán seriamente la estabilidad y el funcionamiento seguro del sistema de suministro y distribución de energía. (2) Afectar la calidad de la red eléctrica Los armónicos en el sistema eléctrico pueden distorsionar las formas de onda de voltaje y corriente de la red eléctrica. Por ejemplo, la línea neutra en un sistema de distribución de energía civil generará una gran cantidad de armónicos de orden impar debido a cargas como lámparas fluorescentes, lámparas de atenuación y computadoras, entre las cuales el contenido del tercer armónico es mayor, hasta un 40%; distribución de energía trifásica En la línea, los armónicos múltiples enteros de 3 en la línea de fase se superpondrán a la línea neutra, de modo que el valor actual de la línea neutra puede exceder la corriente en la línea de fase. Además, las tensiones armónicas y las corrientes armónicas de la misma frecuencia producirán potencia activa y potencia reactiva del mismo armónico, reduciendo así la tensión de la red y desperdiciando la capacidad de la red. 2. Daño de los armónicos al equipo eléctrico Cuando hay armónicos en la red eléctrica, el voltaje terminal del capacitor aumenta después de que se coloca el capacitor y la corriente a través del capacitor aumenta aún más, lo que provoca que aumente la pérdida de potencia del capacitor. Para los condensadores dieléctricos compuestos de película y papel, aunque la pérdida de potencia cuando se permiten armónicos es 1,38 veces la pérdida de potencia cuando no hay armónicos, para los condensadores de película completa, se permite que la pérdida de potencia cuando hay armónicos sea 1,43 veces cuando no los hay; armónicos, pero si el contenido de armónicos es alto y excede las condiciones permitidas del capacitor, causará sobrecorriente y sobrecarga del capacitor, y la pérdida de energía excederá el valor anterior, lo que provocará que el capacitor genere calor anormal y el aislamiento. El medio acelerará el envejecimiento bajo la acción del campo eléctrico y la temperatura. Especialmente cuando los condensadores se colocan en una red eléctrica cuyo voltaje ha sido distorsionado, también pueden agravar los armónicos de la red eléctrica, es decir, provocar una expansión armónica. Además, la existencia de armónicos a menudo hace que el voltaje presente una forma de onda máxima. La onda de voltaje máximo es fácil de inducir una descarga parcial en el medio y, debido a la gran tasa de cambio de voltaje y la alta intensidad de la descarga parcial, puede acelerar el envejecimiento. del medio aislante, acortando así la vida útil del medio aislante. La vida útil del condensador. En términos generales, por cada 10% de aumento en el voltaje, la vida útil del capacitor se reducirá aproximadamente a la mitad. Además, en el caso de armónicos severos, el condensador puede abombarse, averiarse o explotar. 3. Daño de los armónicos a los transformadores de potencia Los armónicos aumentan la pérdida de cobre del transformador, incluida la pérdida de resistencia, la pérdida por corrientes parásitas en el conductor y las pérdidas parásitas causadas por fugas de flujo magnético fuera del conductor. Los armónicos también aumentan la pérdida de hierro del transformador, lo que se refleja principalmente en el aumento de la pérdida por histéresis en el núcleo de hierro. Cuanto peores son los armónicos en la forma de onda del voltaje, mayor es la pérdida por histéresis. Al mismo tiempo, debido al aumento de las pérdidas en los dos aspectos anteriores, se debe reducir la capacidad de uso real del transformador o se debe considerar el contenido de armónicos en la red eléctrica al seleccionar la capacidad nominal del transformador. Además, los armónicos también provocan un aumento del ruido del transformador. El ruido de vibración del transformador es causado principalmente por la magnetoestricción del núcleo de hierro. A medida que aumenta el número de armónicos, los componentes con una frecuencia de vibración de alrededor de 1 KHZ aumentan el ruido mixto. A veces también hacía un sonido metálico. 4. El daño de los armónicos a los cables de alimentación debido al aumento en el orden y la frecuencia de los armónicos, y cuanto mayor es el área de la sección transversal del conductor del cable, más obvio es el efecto superficial, lo que conduce a un aumento en la CA. resistencia del conductor y una reducción en la corriente permitida del cable. Además, la resistencia del cable, el lado del bus del sistema y la inductancia de la línea están conectados en serie con el sistema, y ​​el condensador utilizado para mejorar el factor de potencia y la reactancia capacitiva de la línea están conectados en paralelo con el sistema. Puede ocurrir bajo ciertos valores de inductancia y capacitancia. 5. Daño de los armónicos a los motores El impacto de los armónicos en los motores asíncronos es principalmente aumentar las pérdidas adicionales del motor, reducir la eficiencia y, en casos graves, provocar el sobrecalentamiento del motor. En particular, los armónicos de secuencia negativa generan un campo magnético giratorio de secuencia negativa en el motor, formando un par opuesto a la dirección de rotación del motor, actuando como un freno, reduciendo así la salida del motor. Además, la corriente armónica en el motor hará que el motor vibre mecánicamente y haga mucho ruido cuando la frecuencia se acerque a la frecuencia natural de una determinada pieza.

6. El daño de los armónicos a las aparamentas de baja tensión. Para los disyuntores de distribución, los disyuntores totalmente electromagnéticos son susceptibles a la influencia de las corrientes armónicas, que aumentan la pérdida de hierro y generan calor al mismo tiempo, debido al impacto sobre los electroimanes y. corrientes parásitas Dificulta el disparo, y cuanto mayor es el orden armónico, mayor es el impacto; los disyuntores termomagnéticos provocan calor por el aumento del orden de la piel y la pérdida de hierro del conductor, lo que reduce la corriente nominal y la corriente de disparo; Los disyuntores tipo disyuntores y armónicos también necesitan reducir su corriente nominal, especialmente los disyuntores electrónicos que detectan valores pico, y su corriente nominal se reduce aún más. Se puede ver que los tres disyuntores de distribución anteriores pueden funcionar mal debido a armónicos. Para los disyuntores de fuga, debido al efecto de la corriente de fuga del disipador de armónicos, el disyuntor puede calentarse anormalmente y puede funcionar mal o no funcionar. Para los conectores angulares electromagnéticos, la corriente armónica aumenta el aumento de temperatura de los componentes magnéticos y afecta a los contactos. El aumento de la temperatura de la bobina reduce la corriente nominal. Para relés térmicos, la corriente nominal debe reducirse debido a la influencia de la corriente armónica. Pueden causar mal funcionamiento durante el trabajo. 7. Interferencia armónica a equipos de sistemas de corriente débil Para equipos de corriente débil, como redes de computadoras, comunicaciones, televisión por cable, alarmas y automatización de edificios, los armónicos en el sistema de energía se acoplan a estos sistemas a través de inducción electromagnética, inducción y conducción electrostática, causando interferencia. Entre ellos, la fuerza de acoplamiento de la inducción eléctrica y la inducción electrostática es proporcional a la frecuencia de interferencia, y la conducción se acopla a través de la tierra pública. Una gran cantidad de corriente desequilibrada fluye hacia el electrodo de tierra, interfiriendo así con el sistema de corriente débil. 8. Los armónicos afectan la precisión de la medición de potencia. Actualmente, los instrumentos de medición de potencia utilizados incluyen el tipo magnetoeléctrico y el tipo inductivo, que se ven muy afectados por los armónicos. Especialmente para los medidores de energía eléctrica (principalmente del tipo de inducción), cuando los armónicos son grandes, se producirá confusión en la medición y la medición será inexacta.