电动汽车充电技术:充电站谐波对电网和设施的危害

充电站内有大量的充电机，由于充电机是由非线性的电子元件构成的，在充电机运行过程中会对电网的电压、频率等电能质量造成影响。因此充电站会对电力系统造成电网功率因数下降和谐波污染等负面影响。与其他各式的电力污染一样，谐波产生后可能波及距其源点较远的地方还会对整体（电气）环境造成影响。谐波对电力系统造成的危害主要有以下的几个方面：

①首先，表现在对输电线路的影响。当架空输电线进行电流输送时，产生的高次谐波相互作用，轻者可能造成串联谐振，严重时甚至可能产生过电压。电力电缆在谐波电压作用下，因为过电压等原因，架空输电线及电缆线外面的绝缘材料会逐渐造成老化损坏，绝缘能力减小甚至失效，导致电流泄漏量加大，缩短输电线的使用寿命。产生谐波的频率与幅值过大甚至还可能导致输电线局部产生放电，造成输电线内部击穿等危害。

②其次，表现在谐波对变压器正常工作的负面影响。谐波会使变压器产生的损耗增加，引起绕组温度升高和功率因数下降，同时造成绕组的绝缘性降低。另外，由于线路中的电容与变压器的绕组在谐波作用下可能产生共振，造成噪声污染。(www.xing528.com)

③第三，表现在对连接在线路间电容器的影响。电容器主要吸收线路多余的谐波，具有滤波作用，大量的谐波电流会使电容器产生额外的热量，导致损耗增加。此外，因为电容器具有与电感元件产生谐振的特性，所以电网中的电感与电容一旦形成谐振回路，谐振的形成引起电容发热增加，造成电容的过电压危害。

④谐波除了对上述元件有影响外，还会对非线性元件本身造成危害。例如误动作造成的触发、触发脉冲的丢失等，这些都会使电网的无功损耗增加，间接引起功率因数减小。另外，产生的谐波会使开关器件产生误动作，部分计量仪表的测量精度降低甚至无法正常使用。鉴于以上谐波对电网存在的危害性，必须采取相应的措施来维护电网的安全运行。结合谐波的允许标准，负荷在接入电网前需要达到GB/T 14549—1993《电能质量公用电网谐波》所规定的谐波标准。