谐波对港口电气设备的影响分析

谐波对港口电气设备的影响分析

尹洪云

（连云港港口工程设计研究院有限公司222042）

摘要：随着科技的发展，越来越多的电气设备被应用于港口工作中。而在电气设备的使用过程中，谐波会对其正常运行造成一定的影响，不但会对电气设备造成设备的损坏，还会影响港口内部网络通信系统的正常运行，严重妨碍港口正常生产活动的进行。因此，必须采取相应措施改善这一现状。本文将深入分析谐波对港口电气设备的影响，找出谐波产生的原因，并探讨减少谐波对港口电气设备影响的改善措施。

关键词：谐波；港口；电气设备；影响分析

1引言

随着我国港口规模的不断扩大，港口的日常工作中需要使用的电气设备也随之增加，这些设备在某种条件下就会产生高次谐波，这些产生的谐波会对港口电气设备的使用造成不良的影响，会导致变压器跳闸或者发电机发热的情况，如果未能得到有效的控制就会对港口的安全生产带来严重的安全隐患。所以，我们必须明确谐波的产生原因以及对港口电气设备造成哪些影响，探讨怎样改善谐波对港口电气设备影响的现状。

2谐波产生原因

2.1变压器产生谐波

在变压器处于运行状态时，内部的铁心就会产生磁化曲线和饱和状态。在设计变压器的时候，出于经济性的考虑，就会选择在磁化曲线的饱和阶段中的工作磁密度，这就会导致变压器工作产生的磁化电流会出现尖顶波形，也就是奇次谐波的一种。影响变压器产生谐波的的因素主要有变压器的磁路结构以及铁心饱和程度，谐波的大小还会随着铁心饱和程度的变化而变化。

2.2电光源产生谐波

在我国的大多数的港口中，照明设备通常使用气体放电类的，而这种电光源具有全伏安特性不稳定的问题，有非常严重的非线性问题。在这样的情况下，港口的工作人员就会在港口的生产工作中需要用使用照明时，运用在电路上串联电感会电阻的方式，影响生产过程。这类电光源因为数量相当可观，就会产生更严重的非线性，导致产生的谐波占到五分之一以上。

2.3办公设备产生谐波

随着网络信息技术以及计算机技术的发展，港口的日常办公也都需要借助计算机的协助来进行。而办公中需要用到的这些办公设备都要由电源的开关进行控制，使用电源开关控制办公设备的过程中也会产生谐波。也就是说，港口在日常办公中使用到的办公设备越多，产生谐波的量也就会越大。

3谐波对港口电气设备的影响

3.1影响设备输电线路

如果在输电线路中存在高次谐波电流，电流通过后就会对输电线路的功能产生一定的影响。谐波的频率通常与谐振点相近，就会容易发生线路的绝缘击穿。在港口的供电体系中，大多数的线路都采用的是电缆供电，由于电缆供电线路对低热容具有较小的影响，感抗也就会随之减少，这样的状态就会影响谐波的形成，导致谐波对输电线路产生绝缘击穿的可能性增加，对输电线路造成很大的损害。

3.2影响变压器设备

由于港口的电气设备中存在谐波，供电线路中变压器的磁滞的损耗、漩涡的损耗以及绝缘电场的强度都会受到一定的影响，还会对变压器的关键组件造成损害。造成这种情况的原因是变压器会存在非对称负荷，这种负荷会严重的伤害变压器，增加电流中的谐波。高次谐波在通过港口三角洲位置的变压器时，变压器内部会产生一种环形的电流，扰组就会迅速发热，对变压器造成严重的损害。

3.3影响电动机设备

谐波对于电动机的影响不仅体现在对其造成一定的损害，而且会对其工作效率产生负面的影响，甚至还会出现电动机机身发热的情况。由于负序谐波作用于电动机上产生的旋转磁场方向与电动机转子旋转的方向相反，谐波就会制约电动机的转动，降低电动机的工作效率。在电动机正常工作时，电路中的负序电压通常会小于额定电压的五分之一，但是当谐波作用于电动机时，这个负序电压就会明显增大，就会产生对电动机的损耗。如果出现电动机中谐波电流的频率与一些零部件的固有频率接近的情况，那么由于共振产生的震动会发出很大的噪音，对工作环境造成一定的干扰。

3.4影响供电系统可靠性

供电系统的可靠性是为港口提供优质电力服务的基本条件，在为港口的供电系统安装电磁式的继电保护装置时，必须要考虑到谐波的干扰，否则供电系统就会因受到电力谐波的影响而发生自动装置的误动或者拒动的情况，导致继电保护装置的不稳定，继电保护的可靠性就会被降低。这种影响进一步扩大到整个供电系统中，就会使供电系统失去选择机会，降低供电系统的可靠性。进而对港口的正常生产活动造成不良影响。

4减少谐波对港口电气设备影响的改善措施

4.1加强对电气设备的管理

在对港口的电气设备进行管理的过程中，必须建立健全的设备管理机制，同时重视设备管理的细节以及管理技巧，进一步提高电气设备运行环境的质量。港口在管理电气设备时还要根据实际情况来采取适当的管理方式，对每个设备进行透彻的研究，确定他们能够接受谐波的程度，根据这些参数安装滤波器，对供电系统内的谐波进行调节，将谐波控制在电气设备可以接受的范围内。

4.2学习并采用先进的供电技术

供电系统中存在的谐波是无法彻底消除的，但是通过采用先进的供电技术能够有效的降低系统中产生谐波的概率。在控制谐波的过程中，提升设备电容量就是一项非常有效的措施，在保证电气设备正常运行的同时，通过技术手段对设备的电容量进行合理的提高，就能够实现与谐波负载量的平衡，增强电气设备的抗干扰能力，减少谐波对电气设备的影响。

4.3积极选择并应用新材料

电气设备使用的材料通常都具有对谐波的抵抗性，为了对谐波对设备的影响进行有效的控制，我们可以选择使用对谐波抵抗性更高的新材料。在新材料的选择和应用中，需要重视材料的性能，保证新材料的使用不会对电气设备的功能造成影响。用这种方式来较少谐波对电气设备影响，还能够抑制谐波的产生过程，减少电气设备谐波的量。在应用新材料的过程中，应该采取循序渐进的方式，从小型电气设备做起，逐渐的向大型设备发展，最终将新材料应用于整个港口供电系统中。

5结束语

总而言之，谐波对港口电气设备的影响，能够造成港口生产活动无法正常运行，影响力港口的经济效益。在这种情况下，我们必须了解并掌握谐波的产生原因，根据这些原因采取相应的改善措施，减少谐波对港口电气设备影响，提高设备稳定性，保证港口生产活动的正常运行，提高港口经济效益。

参考文献：

[1]陈丽,董国斌.分析谐波对港口供电系统设备的影响及对策[J].科技创新导报.2014(05)

[2]宣友志.分析谐波对港口供电系统设备的影响及对策[J].科技创新与应用.2014(28)

[3]林进科.如何优化港口企业电气设备管理工作[J].经营管理者.2015(35)