电力系统谐波产生的原囚主要有两个方面:

   1)具有非线性特性的用电设备。这些设备即使供给它理想的正弦波电压,它取用的电流也是非正弦的,即有谐波电流存在。其谐波含量决定于它本身的特性和工作状况,基本上与电力系统参数无关,因而可看作谐波恒流源。这些用电设各产生的谐波电流注人电力系统,使系统各处电压产生谐波分量。这些设各主要有:换流设各、电气化铁道、电弧炉、荧光灯、家用电器以及各种电子节能控制设各等。随着电力电子技术的发展,系统中大量采用晶闸管技术及其硅整流设备,大到直流输电用的整流和逆变装置,小到电视机电源、电池充电器等,这些装置是非线性时变拓扑负荷,将在系统中产生大量的谐波。

   2)含铁心的大容量变压器。变压器励磁回路实质上就是具有铁心线圈的电路,当铁心饱和后,它就是非线性的,也会产生谐波电流,由于变压器励磁电流正、负半波关于横轴对称,所以只含有奇次谐波,且以3次为主。当三角形联结时,3的倍数次谐波不会注入系统,注人系统的谐波电流是6品±1(芘为正整数)次谐波。当运行电压偏高,铁心饱和程度变深,又是轻负荷时期,则励磁电流占总电流比例较大,这时对系统的谐波影响颇大。

    NUGs单相接地故障的暂态分析

    当发生单相接地故障时,接地电容电流的暂态分量可能较其稳态值大很多倍。图⒎10给出了NES单相接地故障时的暂态过程等效电路,用以分析暂态电容电流和暂态电感电流。图⒎10中C表示电网的三相对地电容总和;LO表示二相线路和变压器等在零序回路中的等值电感;R。表示零序回路中的等值电阻(包括故障点的接地电阻和导线

电阻和大地电阻);rE、L分别表示为消弧线圈的有功损耗电阻和电感;%为零序电压。通过建立微分方程,考虑初始条件,经拉氏变图⒎10换等一系列的逯算可得暂态电容电流在一般情况下,由于电网中绝缘被击穿而引起的接地故障,经常发生在相电压接近于最大值的瞬间,因此可以将暂态电容电流看成是如下两个电流之和:①由于故障相电压突然降低而引起的放电电容电流,它通过母线而流向故障点,放电电流衰减很快,其振荡频率高达数千赫,振荡频率主要决定于电网中线路的参数(RO和L。的数值)、故障点的位置以及过渡电阻的数值;②由非故障相电压突然升高而引起的充电电容电流,它要通过电源而成回路,由于整个流通回路的电感增大,因此,充电电流衰减较慢,振荡频率也较低(仅为数百赫兹)。

    从上面的分析可知过渡过程中首半波的最大电流值为可见,jmax为最大电流和稳态电容电流之比,近似等于共振频率和工频频率之比,

它可能较稳态值大几倍到几十倍。对于中性点经消弧线圈接地的电网,暂态电感电流的最大值应出现在接地故障发生在相电压经过零值的瞬间,而当故障发生在相电压接近于最大值瞬间时暂态电容电流较暂态电感电流大很多。在同一电网中,不论中性点绝缘或是经消弧线圈接地,在相电压接近最大值发生故障的瞬间,其过渡过程是近似相同的。由于暂态电流的幅值和频率主要是由暂态电容电流所确定的,从而NES的暂态电容电流分布与NUS的电容电流分布情况类似.