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電力諧波的產(chǎn)生、危害及治理方案
一、諧波的產(chǎn)生及危害 電力諧波對(duì)電力網(wǎng)(包括用戶)危害是十分嚴(yán)重的，它是一種電力污染，一種人們看不見(jiàn)、嗅不到、摸不著的污染。所以往往不被人們注意。
一、諧波的產(chǎn)生及危害
電力諧波對(duì)電力網(wǎng)(包括用戶)危害是十分嚴(yán)重的，它是一種電力污染，一種人們看不見(jiàn)、嗅不到、摸不著的污染。所以往往不被人們注意。對(duì)于電力系統(tǒng)，諧波是個(gè)很要命的問(wèn)題!
1、諧波的危害的產(chǎn)生主要表現(xiàn)在
當(dāng)電網(wǎng)中的電壓或電流波形非理想的正弦波時(shí)，即說(shuō)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(dāng)諧波頻率為工頻頻率的整數(shù)倍時(shí)，我們將其稱之為整數(shù)次諧波，這類諧波通常用次數(shù)來(lái)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(dāng)諧波頻率不是工頻頻率的整數(shù)倍時(shí)，我們將其稱之為分?jǐn)?shù)諧波。這類諧波通常直接使用諧波頻率來(lái)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(jiàn)的有兩類
***類是由于非線性負(fù)荷而產(chǎn)生諧波，例如可控硅整流器、開(kāi)關(guān)電源等，這一類負(fù)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(fù)荷而產(chǎn)生諧波，例如中頻爐、變頻器，這一類負(fù)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?jǐn)?shù)諧波。
例如：使用三相六脈波整流器而工作頻率為820Hz的中頻爐則不僅產(chǎn)生5次和7次諧波，還產(chǎn)生頻率為1640Hz的分?jǐn)?shù)諧波。
諧波在電網(wǎng)誕生的同時(shí)就是存在的，因?yàn)榘l(fā)電機(jī)和變壓器都會(huì)產(chǎn)生少量的諧波。但是由于產(chǎn)生大量諧波的用電設(shè)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(lái)越嚴(yán)重，從而逐漸引起人們的重視。
當(dāng)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(shí)，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(lái)表示，簡(jiǎn)稱THDu。按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)小于4%，400V電網(wǎng)的THDu應(yīng)小于5%。
諧波與無(wú)功電流不同。無(wú)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(huì)影響用戶，也不會(huì)影響計(jì)量精度。而諧波的影響可以用“無(wú)孔不入”來(lái)形容。在電網(wǎng)被污染的情況下，所有電網(wǎng)中的設(shè)備與負(fù)荷均會(huì)受到影響。諧波與無(wú)功還有一點(diǎn)不同：無(wú)功電流在沒(méi)有補(bǔ)償?shù)那闆r下會(huì)一直傳送到發(fā)電機(jī)，而諧波電流通常全部被電網(wǎng)中的設(shè)備與負(fù)荷吸收掉。
3、 諧波造成的危害大致列舉如下
?、?由于諧波的頻率較高，使導(dǎo)線的集膚效應(yīng)加重，因此銅損急劇增加。同時(shí)變壓器鐵心由于不能適應(yīng)急劇變化的磁通而導(dǎo)致鐵損急劇增加。
?、?諧波會(huì)影響表計(jì)的計(jì)量精度。從原理上進(jìn)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(huì)將諧波能量當(dāng)作發(fā)電來(lái)進(jìn)行計(jì)算，從而導(dǎo)致計(jì)量誤差。對(duì)于機(jī)械式電能表還會(huì)由于高頻率諧波所產(chǎn)生的高頻渦流阻力而變慢。因?yàn)樵诟叽沃C波嚴(yán)重的情況下(例如中頻爐)會(huì)嚴(yán)重影響電能表的計(jì)量精度，導(dǎo)致莫名其妙的丟電現(xiàn)象。
?、? 精密電子設(shè)備(包括電子式電能表)會(huì)被嚴(yán)重干擾，導(dǎo)致不能正常工作，甚至燒毀。
?、?所有接于電網(wǎng)中的設(shè)備的損耗都會(huì)增加，溫升增加。含有電容器的設(shè)備受影響***為嚴(yán)重，甚至可能導(dǎo)致設(shè)備損壞以及電容器爆炸等事故.
?、? 電機(jī)類負(fù)荷由于諧波的逆序作用而導(dǎo)致輸出扭矩下降。
?、? 繼電保護(hù)機(jī)構(gòu)可能會(huì)由于諧波而產(chǎn)生誤動(dòng)或拒動(dòng)故障。
當(dāng)電網(wǎng)的諧波污染程度小于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定時(shí)，通常不會(huì)對(duì)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(lái)。在諧波嚴(yán)重超標(biāo)的情況下，如果不進(jìn)行諧波治理，往往會(huì)產(chǎn)生很嚴(yán)重的后果。諧波源的特性非常復(fù)雜，因?yàn)橹C波的產(chǎn)生不僅僅取決于產(chǎn)生諧波的負(fù)荷本身，還與電網(wǎng)的短路容量、電網(wǎng)的組成形勢(shì)以及電網(wǎng)中的其他負(fù)荷的性質(zhì)有關(guān)。因此濾波器無(wú)法做成定型產(chǎn)品，必須通過(guò)對(duì)諧波源現(xiàn)場(chǎng)情況的測(cè)試，然后根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行專門設(shè)計(jì)。
二、諧波治理后帶來(lái)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(yīng)的帶載能力，減少擴(kuò)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(yùn)行系數(shù)，保證對(duì)諧波敏感的保護(hù)裝置和器件不發(fā)生誤動(dòng)作。起到節(jié)能降耗的目的。
3.節(jié)電率達(dá)10%～30%，諧波濾除率為70%～80%減小集膚效應(yīng)，熱損、銅損、鐵損、磁損、噪音大為下降，符合國(guó)家對(duì)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(guó)標(biāo)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(jì)量具不準(zhǔn)而被當(dāng)?shù)毓╇姴块T罰款。 (轉(zhuǎn)自：無(wú)功補(bǔ)償諧波治理網(wǎng))
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