宜都艺孔教育科技有限公司

一、概況
　　經(jīng)濟的飛速發(fā)展帶來供電緊張，為解決供電緊張，一方面要建設許多新的電廠和輸電線路，另一方面要高效利用現(xiàn)有的電力資源，減少電力損耗。諧波是導致電力損耗增加，供電質(zhì)量下降的重要因素。本資料分析諧波基本特性，對配網(wǎng)中諧波的來源和危害進行了詳細說明，總結(jié)了治理諧波的方法。

二、諧波的產(chǎn)生及危害
　　電力諧波對電力網(wǎng)(用戶)危害是十分嚴重的，它是一種電力污染，一種人們看不見、嗅不到、摸不著的污染。所以往往不被人們注意。對于電力系統(tǒng)，諧波是個很要命的問題!
　1.諧波的危害的產(chǎn)生主要表現(xiàn)在
　　當電網(wǎng)中的電壓或電流波形非理想的正弦波時，即說明其中含有頻率高于50Hz的電壓或電流成分，我們將頻率高于50Hz的電流或電壓成分稱之為諧波。 當諧波頻率為工頻頻率的整數(shù)倍時，我們將其稱之為整數(shù)次諧波，這類諧波通常用次數(shù)來表示。例如：將頻率為工頻頻率5倍(250Hz)的諧波稱之為5次諧波，將頻率為工頻頻率7倍(350Hz)的諧波稱之為7次諧波，依此類推。當諧波頻率不是工頻頻率的整數(shù)倍時，我們將其稱之為分數(shù)諧波。這類諧波通常直接使用諧波頻率來表示。例如：頻率為1627Hz的諧波。
　2.諧波產(chǎn)生的原因多種多樣。比較常見的有兩類
　　第一類是由于非線性負荷而產(chǎn)生諧波，例如可控硅整流器、開關電源等，這一類負荷產(chǎn)生的諧波頻率均為工頻頻率的整數(shù)倍。例如三相六脈波整流器所產(chǎn)生的主要是5次和7次諧波，而三相12脈波整流器所產(chǎn)生的主要是11次和13次諧波。
　  第二類是由于逆變負荷而產(chǎn)生諧波，例如中頻爐、變頻器，這一類負荷不僅產(chǎn)生整數(shù)次諧波，還產(chǎn)生頻率為逆變頻率2倍的分數(shù)諧波。
　　諧波在電網(wǎng)誕生的同時就是存在的，因為發(fā)電機和變壓器都會產(chǎn)生少量的諧波。但是由于產(chǎn)生大量諧波的用電設備不斷增加，并且電網(wǎng)中大量使用的并聯(lián)電容器所造成的諧波放大，使得諧波的影響越來越嚴重，從而逐漸引起人們的重視。
　　當電網(wǎng)中的諧波電流較大，以至于電壓波形也產(chǎn)生畸變時，我們將其稱之為電網(wǎng)被污染。電網(wǎng)的污染程度用電壓波形畸變率來表示，簡稱THDu。按照國家標準GB/T14549-93《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》的規(guī)定：10KV電網(wǎng)的THDu應小于4%，400V電網(wǎng)的THDu應小于5%。諧波與無功電流不同。無功電流只影響電網(wǎng)的電壓，并增加供電系統(tǒng)的銅損，通常不會影響用戶，也不會影響計量精度。而諧波的影響可以用“無孔不入”來形容。在電網(wǎng)被污染的情況下，所有電網(wǎng)中的設備與負荷均會受到影響。諧波與無功還有一點不同：無功電流在沒有補償?shù)那闆r下會一直傳送到發(fā)電機，而諧波電流通常全部被電網(wǎng)中的設備與負荷吸收掉。
　　3.諧波造成的危害大致列舉如下
　　①由于諧波的頻率較高，使導線的集膚效應加重，因此銅損急劇增加。同時變壓器鐵心由于不能適應急劇變化 的磁通而導致鐵損急劇增加。
　　②諧波會影響表計的計量精度。從原理上進行分析：諧波源將其吸收的一部分電網(wǎng)電能轉(zhuǎn)變?yōu)橹C波發(fā)送到電網(wǎng) 中去，因此電能表會將諧波能量當作發(fā)電來進行計算，從而導致計量誤差。對于機械式電能表還會由于高頻率諧波所產(chǎn)生的高頻渦流阻力而變慢。因為在高次諧波嚴重的情況下(例如中頻爐)會嚴重影響電能表的計量精度，導致莫名其妙的丟電現(xiàn)象。
　�、劬�密電子設備(包括電子式電能表)會被嚴重干擾，導致不能正常工作，甚至燒毀。
　�、芩�有接于電網(wǎng)中的設備的損耗都會增加，溫升增加。含有電容器的設備受影響最為嚴重，甚至可能導致設備損壞以及電容器爆炸等事故.
　　⑤電機類負荷由于諧波的逆序作用而導致輸出扭矩下降。 
　　⑥繼電保護機構(gòu)可能會由于諧波而產(chǎn)生誤動或拒動故障。
　　當電網(wǎng)的諧波污染程度小于國家標準的規(guī)定時，通常不會對系統(tǒng)造成影響。隨著污染程度的增加，諧波的影響就逐漸顯現(xiàn)出來。在諧波嚴重超標的情況下，如果不進行諧波治理，往往會產(chǎn)生很嚴重的后果�！� 
　　諧波源的特性非常復雜，因為諧波的產(chǎn)生不僅僅取決于產(chǎn)生諧波的負荷本身，還與電網(wǎng)的短路容量、電網(wǎng)的組成形勢以及電網(wǎng)中的其他負荷的性質(zhì)有關。因此濾波器無法做成定型產(chǎn)品，必須通過我司技術(shù)人員對諧波源現(xiàn)場情況的測試，然后根據(jù)現(xiàn)場測試結(jié)果進行專門設計。
三、諧波治理的工作原理
　  無源濾波器主要由濾波電容器,濾波電抗器等適當組合成LC濾波裝置,濾波器除起濾波作用外,還兼作無功補償作用.LC濾波器主要有調(diào)諧和濾波器,雙調(diào)諧和濾波器,高通濾波器,C型濾波器等.實際運用中根據(jù)諧波電流的分布及大小以及無功需求情況設計成幾組濾波器,每一組濾波器對應某一次諧波呈低阻抗,高通濾波器對截止頻率以上的諧波均呈現(xiàn)低阻抗,C型濾波具有調(diào)諧頻帶寬,損耗低的特點.濾波器的分組需進行精密計算,既要濾除主要的諧波電流,也要滿足無功補償要求,同時還要防止在某一詞整數(shù)次頻率下由于濾波器與系統(tǒng)阻抗發(fā)生并聯(lián)諧振而產(chǎn)生的諧波電流放大.本公司研發(fā)成功的無源濾波消諧無功補償裝置可根據(jù)每一用戶的具體特點快速合理地提供精確的濾波器設計。
四、產(chǎn)品主要特點
　　1.針對用戶系統(tǒng)專門設計制造，可同時濾除2次到60次的諧波電流，濾波效果明顯(平均諧波電流消除率可達70-80%以上)。
　　2.既能治理諧波又能補償無功，治理后諧波達到國家標準要求,并可節(jié)電10-30%。
　　3.濾波裝置投入后用電質(zhì)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(wěn)定性，改善電壓質(zhì)量。功率因數(shù)可提高到0.96以上，使用戶線損降低可提高配電變壓器的承載效率，濟效益明顯。
　　4.采用高性能真空流接觸器投切各濾波支路，完善的控制系統(tǒng)，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。
五、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，可有效的降低變壓器的損耗，提高變壓器的安全運行系數(shù)，保證對諧波敏感的保護裝置和器件不發(fā)生誤動作。起到節(jié)能降耗的目的。
　　3.節(jié)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，符合國家對能源節(jié)約和降耗的指示和可持續(xù)發(fā)展的要求。
　　4.有效抑制諧波電流，10KV側(cè)滿足國標GB/T14549-93優(yōu)化供電質(zhì)量，避免因諧波造成的交流電波形畸變而造成電網(wǎng)計量具不準而被當?shù)毓╇姴块T罰款。