[行业技术文章]谐波的危害与治理

广东电力东莞供电局叶柱辉

随着工的成长，客户的用电不竭增加，谐波的影响和风险也日益严重。

1谐波源

电力系统中谐波源有以下几种：一是各类非线性用电装备，如换流装备、调压装配、电气化铁道、电弧炉、光灯、家用电器和各类电子节能控制装备等是电力系统谐波的主要来历。这些装备即使供给它理想的正弦波电压，它取用的电流也长短线性的，即有谐波电流存在。这些装备发生的谐波电流也会注进电力系统，使系统遍地电压发生谐波份，这些装备的谐波含决议于它自己的特征和工作状态，基本上与电力系统参数无关。二是供电系统自己存在的非线性，元件这些非线性元件主要有变压器励磁支路、交直流换流站的晶闸管控制元件、晶闸管控制的电容器、电抗器组等。三是家用电器，如荧光灯等的单个容不年夜，但数目很多且散布于遍地，又难以治理。假设这些装备的电流谐波含过年夜，会对电力系统造成严重影响，此类装备的谐波含，在制造时即应限制在一定的范围之内。

2电容器不能正常投进问题的分析

凡是将低压电容器组接到配变二次侧或0.4kV母线上，以抵偿变压器和负荷的无功消耗，由于无功自动抵偿装配能够凭据负荷的变化自动投切电容器组，使功率因数连结在0.9以上，且不外抵偿，能够获得秀的抵偿效果。但装设电容器后系统的谐波阻抗随系统的谐波频率分歧会发生变化，即可年夜可小，而且当系统的谐波频率到达某一特定值时，并联电容器可能会与系统发生并联谐振或致使该次谐波被放年夜。谐波电流一旦被电容器放年夜并迭加在电容的基波电流上，这将使流过电容器电流的有用值增加，电力电容器会由于谐波电流引发尽缘介消耗加年夜、温度升高，加速电容器尽缘老化，甚至引发过热使电容器损坏。此外，谐波电流放年夜引发的谐波电压增年夜一旦叠加在电容器的基波电压上，一样会使电容器承受电压有用值增年夜，而且电压峰值也会年夜年夜增加，造成电容器发生局部放电，这也是电容器损坏的一个主要缘由。由于电容器对谐波电流的放年夜作用，它不仅风险电容器自己，而且会危及电网中的其它电气装备，严重时会造成电气装备损坏，甚至破坏电网的正常运行。是以，当谐振频率等于或接近于某次谐波份的频率时，引发谐波电压与谐波电流的放年夜是影响电容器正常运行缘由。存在非线性负荷的客户要保证电容器的正常运行，必需要解决好电容器对谐波电流的放年夜问题，而解决问题的基本方式就是接纳措施抑制谐波的发生。

3谐波对配网的风险

谐波除影响电容器正常运行之外，还会对以下装备造成风险：

3.1对变压器的影响

谐波电流使变压器的铜耗增加，非凡是3次及奇倍数谐波，对三角形毗连的变压器会在其绕组中形成环流，使绕组过热；对全星形毗连的变压器，当绕组中性点接地，而该侧电网中散布电容较年夜或装有中性点接地的并联电容器时，可能形成谐振，使变压器附加消耗增加。

3.2对配电线路的影响

线路阻抗随着频率的升高而增加，谐波电流使线路的附加消耗增加，而供电电网的消耗年夜部门为变压器和线路的消耗，所以谐波是致使电网网损增加的一个重要身分。线路的散布电感和对地电容与发生谐波的装备组成串联或并联回路，在一定的参数条件下，会发生串联谐振或并联谐振，而且所发生的谐振过电压和过电流对相关装备的风险性较年夜。在适当的条件下还会形成谐波放年夜。而谐波电压、电流放年夜会引发继电庇护装配误动甚至损坏。

3.3影响继电庇护和自动装配的准确性

谐波影响以负序(基波)为根蒂根基的继电庇护和自动装配，由于按负序(基波)整定的庇护装配，整定值小、活络度高。假设在负序根蒂根基上再叠加谐波干扰(电气化铁道、电弧炉等)则可能引发发机电负序电流庇护误动跳闸，发生严重后果。系统中不明缘由的误动和拒动，与谐波不无关系。谐波超标，会严重威胁配电系统的平安稳定运行。

3.4影响计装配的准确性

电能计装配按50Hz尺度的正弦波设计，供电电压或负荷电流中的谐波成份会影响感应式电能表（尤其是电子式电能表）的正常工作。有谐波源存在时，该处用户的电能表的记实应为其吸收的基波电能减往小部门谐波电能，故谐波能使电能计装配发生误差。

4谐波的治理

GB/T14549-1993《电能—公用电网谐波》对电网各级电压谐波水平进行了化限制，对用户注进公用电网的谐波电流也做了响应的划定。今朝对谐波的风险没有引发足够的重视，往往认为谐波治理是电力部门的工作，是一种单边行为，这是一个很年夜的误区，作为电力回口治理部门有需要增强谐波治理方面的宣传，强调谐波治理的重要性和需要性。在对谐波准确丈的根蒂根基上，提出适适用户的治理方案。这样做，不仅能够改善整个网络的电能，同时也能延长用户装备使用寿命，提高产物，下降电磁污染，削减能耗，提高电能哄骗率。谐波存在多方面的风险，接纳需要的有用手段，避免或抵偿已发生的谐波。谐波治理若干法子有：

增强尺度和响应规范的宣传贯彻。IEC6100和国标GB/T14549-1993，对于谐波界说、丈等进行了规范，明确谐波治理是一项互惠互利、节能增效，是保证电网和装备平安稳定运行的行动。

主管部门对所辖电网进行系统分析，准确丈，以肯定谐波源位置和发生的缘由，为谐波治理豫备充实的原始材料；在谐波变化较年夜的地方，可设置持久观察点，收集靠得住的数据。对电力用户而言，可以监视供电部门提供的电力是否知足要求；对于供电部门而言，可以评估电力用户的用电装备是否发生了超标的谐波污染。

认真做好扩、报装接电的审查工作。抑制用电装备谐波份的发生，新的非线形负荷接进电网前后要进行现场测试，检查谐波是否合适划定，对谐波超标的客户需落实好整改措施，按“谁干扰，谁污染，谁治理”的原则，进行谐波治理。

增强治理，多方出资，配合治理。谐波的治理，需要年夜的投资，不能仅要靠供电部门，还要调动电力供需中的各个方面，在分清谐波来历根蒂根基上，走配合治理之路。

5竣事语

谐波电压与谐波电流的放年夜是影响电容器正常运行缘由，存在非线性负荷生产装备的客户要保证电容器的正常运行，要解决好电容器对谐波电流的放年夜问题，接纳措施抑制谐波的发生，如加装消谐装配。另外一方面，谐波治理需要供电部门和客户配合治理并想方想法提高抗谐波干扰的能力，只有这样供、用电双方齐心协力才能弄好谐波治理的工作。