关于电视电力系统谐波干扰的探析

摘 要目前,谐波干扰已经对电视电力系统构成了很大的危害.尤其是随着电力技术的不断发展,供电系统中的谐波干扰也在不断地增加,严重威胁到电力系统以及相关的用电设备安全经济运行,谐波干扰问题已成为当前急需解决的一大问题.本文主要针对电视电力系统的谐波干扰问题进行了探讨.

关 键 词电视电力系统；谐波干扰；危害

中图分类号TM131文献标识码A文章编号1674-6708（2011）35-0071-02

电力谐波的产生主要是通过非线性负载设备所引起的.随着电力设备应用的日益广泛,非线性元件也被广泛的应用到家用电器、电子电压调整设备以及变频设备等各种设备中.而且这些设备的容量也在日益加大,数量更是急剧增长,造成电力系统中产生越来越多的谐波电流,由于谐波所造成的危害也是日益严重.如何采取有效的措施来抑制谐波已成为一个重要的问题.

1谐波的危害

现今,谐波所产生的“污染”已成为电网的公害,由于谐波的产生,不仅降低了电能的质量、降低了电网运行的可靠性,而且加大了电网的损失,还可能会导致电气设备寿命的降低.谐波对电视电力系统的干扰也引起了广泛的重视.

1.1对电网造成的危害

由于谐波的产生,可能会导致电网电压正弦波发生畸变,而降低了电能的质量.输电线路会因为谐波的存在产生附加损耗,使电缆的介质产生一定的损耗、温生增加,因而加速了电缆的绝缘与老化,缩短了电缆的寿命.谐波还会造成架空线电压峰值增加而产生电晕,引起电晕损耗.断路器开断能力的下降也是谐波存在引起的.在电视电力系统中,如果有大量的谐波电流流过,会引起过载、过热,不仅会影响电视的接受信号,还可能加速绝缘老化乃至损坏,进而会引发一些难以预料的事故.

1.2加重电网中谐振发生的可能性

谐波的产生可能会引起电网中并联电容器产生谐振,从而导致过电流或者过电压的情况发生,最终引发电气设备事故.因为当电网中系统参数出现不合理的情况或者存在足够强的谐波源时,串联或者并联谐波谐振问题必然会存在,这将会严重损坏一次设备而导致系统事故的发生.

1.3谐波对继电保护以及测量产生的影响

谐波的存在会影响继电器的特性,从而造成一系列误动作产生,这会对部分晶体管型继电器产生很大的影响.谐波会使感应式仪表的误差增大,从而降低计量的准确性.在对相关的电能进行测量时,如果负载不是谐波源、但是电网电压中含有谐波,则会在负载上产生有害的谐波损耗,这一现象的产生,会导致用户的多付电费,反过来,则会因此少付电费.由此可见,如何有效的抑制谐波对电力系统产生的影响已成为当前十分重要的问题.

1.4影响设备的安全经济运行

谐波电压会导致变压器的磁滞及涡流损耗的增加,加大绝缘材料承受的电气应力,而谐波电流使变压器的铜耗增加,如果是普通的变压器在严重的谐波负荷下往往会产生局部过热,或者噪声增大等现象发生.除了谐波电压会导致电容器产生额外的功率损耗以外,谐波还可能导致电容器以及电网其他部分之间产生谐振,导致危险的过电流、过电压现象发生,而引起电容器熔丝熔断或者电容器被损坏.

谐波的存在还会造成电力电缆的泄露电流增加.谐波电流流过输电线路时,还可能增加电能的耗损.由此可见,谐波不仅会影响设备的安全有效运行,还会增加经济负担.

1.5电视信号产生的影响

谐波的存在会给电视信号造成不同程度的影响.降低了信号的传输质量,破坏电视信号的正常传递,甚至会给电视设备带来一定的危害,严重影响了电视电力系统的有效运转.

2电视电力系统谐波的干扰途径

2.1广播电台或者通信电台的谐波介入

有线电视传输网络中信号干扰可能由于广播电台或者通信电台的谐波进入到有线传输网络中而产生的干扰.这中干扰通常情况下会产生很多细的斜条纹,严重影响到电视信号的质量.这种情况会较为复杂,如果在此近处有广播电台或者通信电台发射信号,并且其信号也很强,因此谐波也会很强,这时谐波进入到有线电视网络随即会对电视信号产生干扰,影响电视频道的接收效果.

由于广播电台或者通信电台所使用的频率、播出时间及其功率等都是经过当地无线电管理委员会所批准的.因此,很难通过用户个人的能力去解决这些故障.这更需要引起广泛的重视,切实提高电视的信号质量问题.

2.2电磁辐射造成的干扰

对于频率很高的谐波电流分量具有空中传播的能力,此时会对电视设备造成很大的干扰,严重影响到电视信号的接受.对于电磁辐射所造成的干扰在当前电视电力系统干扰中已造成很大的威胁.

2.3由于电路耦合而引发的谐波干扰

电视电力系统在通过相关的电路传播时,由于谐波干扰而给电视信号造成的影响.

第一,通过电源网络进行传播.这是谐波源输入侧谐波电流注入电网的主要性传播方式.注入电网的谐波电流会使电网电压的正弦波发生畸变,从而会影响到其他用电设备的正常工作,此外,也会严重影响到电视信号的正常接收.

第二,通过漏电流进行传播.这属于谐波源输出侧谐波电压干扰信号的一种重要传播方式.输出线路与大地之间或者地线之间存在着分布电容,谐波源输出的高频谐波电压通过分布电容流入大地的漏电流会比较多.这些高频漏电流又会通过地线传播到其他的设备中.从而也会影响到电视信号的正常接收.

2.4高次谐波会以感应的方式影响电视电力系统

首先,通过电磁感应的方式.电流对信号的干扰是谐波干扰的重要方式.由于谐波源的输入、输出电流中的谐波分量要产生高频磁场,其磁力线穿过电视电力系统的控制线路而引发的电磁感应干扰电流；

其次,通过静电感应的方式而造成的干扰.谐波源所输出的高频谐波电压通过线路的分布电容传播给电视电力系统,从而造成一系列的干扰.

3谐波的抑制措施

3.1加大对电视电力系统谐波的管理力度

对谐波源符合进行分级限制.首先,对小容量换流装置以及交流电压调整装置的最大容量进行合理的限制.当其超过限定的最大容量时,需要对单个换流装置所注入电网连接点的各次谐波电流进行限制；如果这两个条件都不能满足时,则需要连接点的电压畸变率以及谐波的含量不能够超过规定的限制.供电部门在确定新接入用户的谐波含量允许值时,不仅要考虑到系统中原有的谐波含量,还应该考虑到接入相关系统后还可能产生的谐波含量.

3.2加大对电能质量的监管力度

在电视电力系统的实际工作中,不应该忽视对谐波的调查工作.应注意采用准确的均方根值测量仪器仪表对电路及中性线值进行测量,切实做好谐波的调查工作,减少由于谐波而造成的“污染”.还应注意加强对用户输电线路电能质量的测量与检查,定期对输配电系统进行检测、对比,尤其是对于中低压系统,更应该引起重视,从中找出谐波产生以及发展的相关规律,从而确定谐波所产生的“污染”程度以及谐波的相关来源,切实做好具体的防护策略.

3.3选用适量的电子镇流器

在当前我国的市场上有相当一部分电子镇流器的谐波含量超标,对电网造成了严重的污染,如果再加上不恰当的使用方法以及控制的过于松懈,将会对电力系统造成严重的危害.整流滤波电路是造成电子镇流器产生谐波的主要原因,选用适量的电子镇流器,降低谐波“污染”已成为一个不容忽视的问题.因此,电视电力系统在实际工作中,应充分的考虑到电子镇流器生产厂家采用的振荡电路以及功率放大电路的不同,以及电流波形也是不尽相同的,从而导致所含谐波电流的大小也不尽相同这一现象,一方面选用谐波电流较小的电子镇流器；另一方面还应适当的限制并密切关注电子镇流器灯负荷在电力系统中设备容量的相关比例,从而有效地防止数量过多,谐波含量过大的现象发生.切实降低谐波对电视电力系统所造成的干扰,提高电视信号的接收质量.

3.4频率抖动技术的应用

关于频率抖动技术是一种分散谐波干扰能量的一种新方法,它主要指开关电源的工作频率并非是固定不变的,而是通过周期性的变化来降低电磁干扰的一种方法.尤其是随着通讯技术以及各种控制技术的不断发展,各种高频数字电路对开关电源的电磁兼容性有了更高的要求,如何有效地降低电磁干扰已成为开关电源设计中的一个重点,也是一个难点.此技术作为能够分散谐波干扰能量的一种新方法是值得考虑的.

3.5谐波干扰的消除方法

第一,可以适当的增加系统承受谐波的能力.将谐波源由低电压、小容量的供电方式改为较高一级的电压以及较大容量的供电方式,在一定程度上可以减小谐波对电力系统所造成的威胁；

第二,局部谐振的消除.由于局部谐振的存在,可能会导致电气设备因为过电压或者过电流而被损坏.局部谐振的消除可以根据具体测试分析的情况,调整系统负荷分布或者电路参数来完成；

第三,以防出现电容器造成谐波放大.虽然并联电容器在一定程度上有提高功率因数以及调节波动电压的作用,但是如果是在一定的参数条件下,还可能对谐波造成一定的放大作用,因此,应注意避免这一现象的发生.可以通过改变与电容器串联的电抗器参数以及减少补偿电容器的投入数量等来防止出现谐波被放大的现象.