電力諧波的產生、危害及治理方案

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經濟的快速發展帶來了電力供應的短缺。為了解決電力供應的短缺，一方面要建設許多新的電廠和輸電線路，另一方面要有效利用現有的電力資源，減少電力損失。諧波是導致電能損耗增加和供電質量下降的重要因素。本文分析了諧波的基本特征，詳細闡述了配電網諧波的來源和危害，總結了控制諧波的方法。

關鍵詞：諧波產生、諧波危害、諧波治理、無功補償

一、諧波的產生及危害

電力諧波對電網(包括用戶)的危害非常嚴重。是一種人們看不見，聞不到，摸不到的權力污染。所以經常被人忽略。對于電力系統來說，諧波是個可怕的問題！1。諧波的危害主要表現在

當電網中的電壓或電流波形不是理想正弦波時，意味著它包含頻率高于50Hz的電壓或電流分量。我們稱頻率高于50Hz的電流或電壓分量為諧波。當諧波頻率是工頻的整數倍時，我們稱之為整數次諧波，通常用次數來表示。比如頻率為5倍(250Hz)的諧波叫5次諧波，頻率為7倍(350Hz)的諧波叫7次諧波，以此類推。當諧波頻率不是工頻的整數倍時，我們稱之為分數次諧波。這類諧波通常直接用諧波頻率表示。例如頻率為1627赫茲的諧波。2。諧波產生的原因很多。有兩種常見的類型。較好種是由于非線性負載產生的諧波，如可控硅和開關電源。這種負載產生的諧波頻率是工頻的整數倍。比如三相六脈沖整流器主要產生5、7次諧波，三相12脈沖整流器主要產生11、13次諧波。第二類是逆變器負載引起的諧波，如中頻爐、變頻器等。這種負載不僅會產生整數次諧波，還會產生頻率為逆變器頻率兩倍的分數次諧波。比如一個三相六脈沖整流器，工作頻率為820Hz的中頻爐，不僅會產生5次和7次諧波，還會產生頻率為1640Hz的分數次諧波。電網誕生的同時也存在諧波，因為發電機和干式變壓器都會產生少量的諧波。然而，由于產生大量諧波的電氣設備越來越多，以及電網中大量并聯電容器引起的諧波放大，諧波的影響越來越嚴重，逐漸引起人們的重視。當電網中的諧波電流大到電壓波形失真時，我們稱之為電網污染。電網的污染程度用電壓波形失真率表示，簡稱THDu。根據家標準GB/T14549—93 《電能質量公用電網諧波》，10KV電網的THDu應小于4，400v電網應小于5。諧波不同于無功電流。無功電流只影響電網電壓，增加供電系統銅損，通常不影響用戶或測量精度。諧波的影響可謂“無孔不入”。當電網被污染時，電網中的所有設備和負荷都會受到影響。諧波和無功還有另外一個區別：無功電流總是不經補償傳遞到發電機，而諧波電流通常被電網中的設備和負載吸收。3。諧波造成的危害列舉如下：(1)由于諧波的頻率較高，加劇了導線的集膚效應，所以銅損急劇增加。同時，干式變壓器的鐵芯不能適應快速變化的磁通量，導致鐵損急劇增加。.諧波會影響電表的計量精度。從原理分析：諧波源將其吸收的電網能量的一部分轉化為諧波發送到電網，因此電能表會將諧波能量計算為發電量，導致測量誤差。對于機械電度表來說，由于高頻諧波引起的高頻渦流電阻，它會變慢。因為在高次諧波嚴重的情況下(如中頻爐)，電能表的測量精度會受到嚴重影響，造成莫名其妙的電能損耗。(3)精密電子設備(包括電子電能表)會受到嚴重干擾，導致運行異常甚至燒毀。所有接入電網的設備損耗和溫升都會增加。含電容器的設備受影響較嚴重，甚至可能導致設備損壞和電容器爆炸。.電機負載的輸出轉矩由于諧波的逆階而降低。.繼電保護機構可能因諧波而導致誤操作或故障。當電網諧波污染程度低于家標準時，通常不影響系統。隨著污染程度的增加，諧波的影響逐漸顯現。在……里 #p#分頁標題#e#

諧波源的特性非常復雜，因為諧波的產生不僅取決于負載本身，還取決于電網的短路容量、電網的組成以及電網中其他負載的性質。所以濾波器不能做成成品，必須通過我們技術人員對諧波源的現場測試，然后根據現場測試結果進行專門設計。

二、諧波控制的工作原理

無源濾波器主要由濾波電容、濾波電抗器等LC濾波器件組成，不僅起濾波作用，還起無功補償作用。LC濾波器主要有調諧濾波、雙調諧濾波、高通濾波、C型濾波等。在實際應用中，根據諧波電流和無功功率需求的分布和大小，設計了幾組濾波器，每組濾波器對應一定的諧波具有低阻抗。高通濾波器對截止頻率以上的諧波呈現低阻抗，C型濾波器具有調諧頻率寬、損耗低的特點。濾波器的分組需要精確計算，既濾除了主諧波電流，又滿足無功補償的要求。同時也防止了濾波器和系統阻抗在某一整數頻率下并聯諧振引起的諧波電流放大。廣州王楠電子科技有限公司成功研發的TXB800無源濾波器消諧無功補償裝置，可以根據每個用戶的具體特點，快速合理地提供精度。

三、產品的主要特點

1.專為用戶系統設計制造，可同時濾除2倍至60倍的諧波電流，濾波效果明顯(平均諧波電流

2.既能治理諧波又能補償無功，治理后諧波達到家標準要求,并可

節電10-30。

3.濾波裝置投入后用電質量可明顯改善，可改善沖擊負載引起的電流沖擊，減少電壓波動和抑制電壓閃變，提高穩定性，改善電壓質量。功率因數可提高到0.96以上，使用戶線損降低可提高配電干式變壓器的承載效率，濟效益明顯。

4.采用高性能防涌流接觸器投切各濾波支路，完善的控制系統，保護功能齊全，具有短路保護、過壓保護、過流保護等，運行可靠，操作簡單。

四、諧波治理后帶來的好處

1.安裝諧波治理裝置后，有效的降低了諧波電流，增加了干式變壓器的有效容量，可增加相應的帶載能力，減少擴容所需的投資。

2.安裝諧波治理裝置后，可有效的降低干式變壓器的損耗，提高干式變壓器的安全運行系數，保證對諧波敏感的保護裝置

和器件不發生誤動作。起到節能降耗的目的。

3.節電率達10～30，諧波濾除率為70～80減小集膚效應，熱損、銅損、鐵損、磁損、噪音大為下降，符合家對能源節約和降耗的指示和可持續發展的要求。

4.有效抑制諧波電流，10KV側滿足標GB/T14549-93優化供電質量，避免因諧波造成的交流電波形畸變而造成電網計量具不準而被當地供電部門罰款。

總結：廣州南網電子科技有限公司設計的TXB800系列無源濾波消諧補償裝置，能夠有效解決諧波的危害。既能治理諧波又能補償無功，可徹底解決諧波污染及提高功率因素，經濟效益明顯。TXB800無源濾波消諧無功補償裝置采用世界上較先進的諧波治理技術，可同時濾除2次到60次的諧波電流；校正能力 5％THDi.無源濾波補償是實際應用較多、效果較好、價格較低的解決方案，它包括三種基本形式：串聯濾波、并聯濾波和低通濾波(串并混合)。其中串聯濾波主要適用于三次諧波的治理；低通濾波主要適用于高次諧波的治理；并聯濾波是一種綜合裝置，它可濾除多次諧波，同時提供系統的無功功率，是應用較廣泛的電源凈化濾波裝置，深受廣大客戶的好評。#p#分頁標題#e#