所謂諧波,，即理想的電力系統(tǒng)向用戶提供的應(yīng)該是一個(gè)恒定工頻的正弦波形電壓,，但是由于各種原因，使這種理想狀態(tài)在實(shí)際中無(wú)法存在,。因此通過(guò)對(duì)周期性電壓或電流的傅立葉分解,，所得到的頻率為基波整數(shù)倍分量的含有量，稱為諧波,。
諧波對(duì)于電網(wǎng)的危害非常大,，主要表現(xiàn)在以下方面：
1、由于電網(wǎng)主要是按基波設(shè)計(jì)的,。由于LC元件的存在,，雖然在基波時(shí)不會(huì)發(fā)生諧振，但在某個(gè)特定諧波時(shí)卻可能引起諧振,，可能將諧波電流放大幾倍甚至數(shù)十倍,，電網(wǎng)諧振引起設(shè)備過(guò)電壓，產(chǎn)生諧波過(guò)流,，對(duì)設(shè)備造成危害,。特別是對(duì)電容器和與之串聯(lián)的電抗器。其中,，特別要注意的是,，由于電容器是容性負(fù)載，能與電網(wǎng)上感性設(shè)備（其它設(shè)備主要是感性設(shè)備）配合,，構(gòu)成共振條件,，又由于其大小與諧波頻率成反比，因此,，電容更容易吸收諧波共振電流,，引起電容過(guò)載，造成電容損壞,，或者熔絲熔斷,。
2、使電網(wǎng)中的電氣設(shè)備產(chǎn)生額外的損耗（諧波功率）,，降低了設(shè)備的效率,，同時(shí)諧波會(huì)影響設(shè)備的正常工作,，例如變壓器局部嚴(yán)重過(guò)熱，電容器,、電纜等設(shè)備過(guò)熱,，電機(jī)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)等故障，絕緣部分老化,、變質(zhì),，嚴(yán)重時(shí)候甚至設(shè)備損壞。
3,、拓普電氣認(rèn)為導(dǎo)致繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置誤動(dòng)或拒動(dòng),，造成不必要的損失，諧波會(huì)使電氣測(cè)量?jī)x表測(cè)量不準(zhǔn)確,，造成計(jì)量誤差,。
另外，諧波還會(huì)產(chǎn)生對(duì)設(shè)備附近的通信系統(tǒng)產(chǎn)生干擾等其他危害,。既然諧波危害如此之大,，那么諧波是如何產(chǎn)生的？又如何能減小它的影響和危害呢,？
諧波來(lái)源
1,、中頻爐、電弧爐等設(shè)備是該地區(qū)諧波的主要來(lái)源
電弧爐是利用電極物料間產(chǎn)生的電弧熔煉金屬,，因此,，它的電流波形很不規(guī)則，含有多種諧波（2次到7次）以及間諧波,，這是諧波的一個(gè)重要來(lái)源,。而中頻爐是工頻電流整流后再變?yōu)橹蓄l，再利用電磁感應(yīng)來(lái)熔煉金屬,，因此產(chǎn)生大量的高次諧波,，其中以5次、7次,、11次等奇次諧波為主,。這正是該地區(qū)諧波的主要來(lái)源。
2,、用戶變壓器群是該地區(qū)諧波的重要來(lái)源
一般情況下,，三相變壓器由于鐵芯為“日”形狀，中相比邊相要短一半,，因此,，三個(gè)磁路的不對(duì)稱引起變壓器勵(lì)磁電流中含有諧波分量。所以當(dāng)對(duì)空載三相變壓器加電壓激勵(lì)時(shí),，即使受電側(cè)沒(méi)有零序電流通路（中性點(diǎn)不接地或三角形接線）,，勵(lì)磁電流中也會(huì)有諧波分量,。雖然在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，這個(gè)諧波分量很小,，但由于變壓器繞組接法以及各繞組和電網(wǎng)各相的連接統(tǒng)一規(guī)定時(shí),，則各臺(tái)變壓器勵(lì)磁電流里的同次諧波彼此疊加，形成了電網(wǎng)中諧波的又一重要來(lái)源,。例如,，在絕大多數(shù)配變中，都是Y,，yn 接線,，變壓器的中間的鐵柱對(duì)應(yīng)的線圈即中相接的都是B相,，這樣的統(tǒng)一接法,，就為3、5,、7等次諧波提供了一個(gè)分別互相疊加的條件,。在該地區(qū)，現(xiàn)有35kV用戶變壓器5臺(tái),，總?cè)萘?00kVA,，10kV用戶變壓器約800臺(tái)，總?cè)萘?30kVA.如此龐大的用戶變?nèi)河殖蔀榱酥C波的又一個(gè)重要來(lái)源,。
3,、諧波的其他來(lái)源
事實(shí)上，諧波還有其他的來(lái)源,，各類生產(chǎn)用電如電鍍,、電泵等，生活用電中如電視機(jī),、電腦,、熒光燈等采用開(kāi)關(guān)電源或其他電力電子技術(shù)的裝置，單獨(dú)來(lái)看,，所產(chǎn)生的諧波非常微小,，但是由于其數(shù)量的極其龐大，也是不可忽視的一部分,。
諧波治理
根據(jù)GB/T14549-93《電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波》規(guī)定,，在0.4kV/10kV/35kV時(shí)，電網(wǎng)諧波電壓諧波占有率分別不得大于4%/3.2%/1.2%.很顯然,，在該地區(qū),，電網(wǎng)已經(jīng)嚴(yán)重 “污染”了。針對(duì)以上情況,，為減少諧波產(chǎn)生的機(jī)會(huì),、減小諧波對(duì)對(duì)電網(wǎng)的危害,，我們提出下列建議：
1、針對(duì)諧波源進(jìn)行治理,。
按誰(shuí)干擾,，誰(shuí)污染，誰(shuí)治理的原則,，進(jìn)行諧波源當(dāng)?shù)刂卫?。即?duì)于產(chǎn)生大量諧波的用戶，在用戶變的低壓側(cè)加裝濾波裝置,。根據(jù)裝置的原理不同,，可分為無(wú)源電力濾波器（PPF）和有源電力濾波器（APF）。
無(wú)源電力濾波器利用電容,、電感諧振的原理吸收阻止相應(yīng)次諧波,，從而保證電壓畸變率處在較低水平。一般根據(jù)需要吸收的諧波次數(shù),，設(shè)置合適的LC參數(shù),，分別設(shè)置濾波裝置。
某地區(qū)已有用戶裝設(shè)了此類無(wú)源濾波補(bǔ)償裝置,。裝設(shè)5,、7次濾波裝置，采用可控硅自動(dòng)投切,，在濾除諧波的同時(shí),，對(duì)無(wú)功也進(jìn)行了補(bǔ)償。但此類無(wú)源裝置不能滿足對(duì)無(wú)功功率和諧波進(jìn)行快速動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)囊?。同時(shí)還要注意不能在濾除某次諧波時(shí),，LC參數(shù)恰好是另一個(gè)諧波的諧振參數(shù)，而使此諧波放大,。
而有源電力濾波器實(shí)質(zhì)上是一個(gè)大功率的諧波發(fā)生器,，它通過(guò)諧波采樣裝置將諧波源發(fā)出的諧波采集后，再完整地復(fù)制出大小相等,、方向相反的諧波,，并接入電網(wǎng)，將諧波抵消,，其產(chǎn)生的諧波隨諧波源的變化而變化,，是一種新型的濾波裝置，但費(fèi)用較高,。
2,、改變部分運(yùn)行、接線方式，減小諧波的產(chǎn)生,、疊加,、放大、產(chǎn)生危害的機(jī)會(huì)
增加電網(wǎng)的短路容量,、提高電氣設(shè)備的短路比,，來(lái)降低諧波對(duì)同一電網(wǎng)上其他設(shè)備的影響。
加強(qiáng)運(yùn)行時(shí)的實(shí)時(shí)控制,，避免輕負(fù)荷,、高電壓的運(yùn)行狀態(tài)，以減少諧波電壓過(guò)高對(duì)系統(tǒng)電器設(shè)備的影響,；
有意識(shí)的將配變中間相改接A或者C相,，減少變壓器群產(chǎn)生的諧波。在可能的情況下,，接成Δ,，yn形，將諧波在高壓側(cè)消化,。
3,、在設(shè)計(jì)中注意避開(kāi)諧波產(chǎn)生諧振的機(jī)會(huì),，減小帶來(lái)的影響
根據(jù)《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ/T 16-923.3.10 “為控制各類非線性用電設(shè)備所產(chǎn)生的諧波引起的電網(wǎng)電壓正弦波形畸變?cè)诤侠矸秶鷥?nèi),，宜采限下列措施：各類大功率非線性用電設(shè)備變壓器的受電電壓有多種可供選擇時(shí)，如選用較低電壓不能符合要求,，宜選用較高電壓,。”也就是中頻爐等大功率非線性用電設(shè)備在選型時(shí)，盡量選擇較高電壓,。
在無(wú)功補(bǔ)償設(shè)計(jì)中除了應(yīng)注意避免并聯(lián)電容器與系統(tǒng)感抗的諧振,，除了驗(yàn)算基波外，還需要驗(yàn)算3,、5,、7次等主要諧波，避開(kāi)這些參數(shù),，防止在該次諧波發(fā)生諧振,。
“諧波污染”已經(jīng)成為電網(wǎng)內(nèi)三大公害之一，只有各方面都重視起來(lái),，進(jìn)行治理,，才能還電網(wǎng)一個(gè)干凈的環(huán)境。
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