淺談電力諧波的危害與治理

　　淺談電力諧波的危害與治理
　　由于諧波電流的頻率為基波頻率的整數倍，高頻電流流過導體時，因集膚效應的作用，使導體對諧波電流的有效電阻增加，從而增加了設備的功率和電能損耗，使導體的發(fā)熱增加。
　　1. 諧波使變壓器的損耗增加
　　諧波電流使變壓器的銅損增加，因為3次及其倍數次諧波對三角形連接的變壓器，會在其繞組中形成環(huán)流，使繞組過熱；對全星形連接的變壓器，當繞組中性點接地，而該側電網中分布電容較大或者裝有中性點接地的并聯電容器時，形成3次諧波諧振，使變壓器附加損耗增加。
　　2. 諧波使線損增加
　　由于輸電線路阻抗的頻率特性，線路電阻隨著頻率的升高而增加。在集膚效應的作用下，諧波電流使輸電線路的附加損耗增加。在電網的損耗中，變壓器和輸電線路的損耗占了大部分，所以諧波使電網網損增大。諧波還使三相供電系統(tǒng)中的中性線的電流增大，導致中性線過載。輸電線路存在著
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　諧波對電力系統(tǒng)中以負序(基波)量為基礎的繼電保護和自動裝置的影響十分嚴重，這是由于這些按負序(基波)量整定的保護裝置，整定值小、靈敏度高。如果在負序基礎上再疊加上諧波的干擾(如電弧爐等諧波源還是負序)變電站主變的復合電壓啟動過電流保護裝置負序電壓元件誤動，母線差動保護的負序電壓閉鎖元件誤動以及線路各種型號的距離保護、高頻保護、自動準同期裝置等發(fā)生誤動，嚴重威脅電力系統(tǒng)的安全運行。
　　6.使測量和計量電能表不準
　　由于電力計量裝置都是按50hz的標準的正弦波設計的，當供電電壓或負荷電流中有諧波時，會影響感應式電能表的正常工作。在有諧波源的情況下，諧波源用戶處的電能表記錄了該用戶吸收的基波電能并扣除一小部分諧波電能，從而諧波源不但污染了電網，卻反而少交電費；而與此同時，在線性負荷用戶處，電能表記錄的是該用戶吸收的基波電能及部分的諧波電能，這部分諧波電能不但使線性負荷性能變壞，而且還要多交電費。電子式電能表更不利于供電部門而有利于非線性負荷用戶。
　　7.對用電設備的影響
　　諧波會使電視機、計算機的圖形畸變，畫面亮度發(fā)生波動變化，并使機內的元件出現過熱，使計算機及數據處理系統(tǒng)出現錯誤。對于帶有啟動用的鎮(zhèn)流器和提高功率因數用的電容器的熒光燈及汞燈來說，會在一定參數的配合下，形成某次諧波頻率下的諧振，使鎮(zhèn)流器或電容器因過熱而損壞。對于采用晶閘管的變速裝置，諧波可能使晶閘管誤動作，使控制回路誤觸發(fā)。
　　治理的方法
　　今年10月份，我們對市區(qū)49家易產生諧波的用戶進行測試，發(fā)現其中5戶諧波嚴重超出國家標準。根據這5家諧波源的情況分析，則都是中頻爐產生的。針對以上用戶情況，在治理上就是如何減少或消除注入電網的諧波電流，以便把諧波電壓控制在限定值之內。可采取以下幾方面的措施：
　�。�1）為改善中頻爐的諧波分量，增加整流器的脈動數。整流裝置的制式：大中容量中頻裝置常用的有三相六脈波全橋可控橋式整流,三相十二脈波雙全橋可控整流等等, 一般來說同樣條件下, 整流脈波數越多,高次諧波影響就越小。即其特征頻譜為：n＝kp±1，則可知脈沖數p增加，n也相應增大，而in≈i1／n，故諧波電流將減少。因此，增加整流脈動數，可平滑波形，減少諧波。
　　（2）對三相整流變壓器沒有采用y－d（y／δ）或d、y（δ／y）的接線，應改接為以上接線， 這種接線可消除3的倍數次的高次諧波，這是抑制高次諧波的最基本的方法。
　　（3）在諧波源處吸收諧波電流
　　1.無源濾波器
　　無源濾波器是由l、c、r元件構成諧振回路，當lc回路的諧振頻率和某一高次諧波電流頻率相同時，即可阻止該次諧波流入電網。由于具有投資少、效率高、結構簡單、運行可靠及維護方便等優(yōu)點，無源濾波是目前采用的抑制諧波及無功補償的主要手段。但無源濾波器存在著許多缺點，如濾波易受系統(tǒng)參數的影響；對某些次諧波有放大的可能；耗費多、體積大等。
　　2.有源濾波器
　　利用可控的功率半導體器件向電網注入與原有諧波電流幅值相等、相位相反的電流，使電源的總諧波電流減少或為零，達到實時補償諧波電流的目的。
　　與無源濾波器相比，具有高度可控性和快速響應性，能補償各次諧波，可抑制閃變、補償無功 ……（未完，全文共2723字，當前僅顯示1731字，請閱讀下面提示信息。收藏《淺談電力諧波的危害與治理》）