電力諧波的危害與治理
閱讀：246發布時間：2008-02-25
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煙臺勾股通信技術有限公司
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簡介： 國家電力部門越來越重視電網諧波造成的電網污染，電網諧波使電力系統的發供用電設備出現許多異常現象和故障。為此，我公司結合高校資源研究與開發了TXB800系列電力濾波補償裝置。
關鍵字：電網污染 電力濾波 無功補償 諧波
1．諧波概念
當正弦波電壓施加在非線性電路上時，電流就變成非正弦波，非正弦電流在電網阻抗上產生壓降，會使電壓波形也變為非正弦波。非正弦波可用傅立葉級數分解，其中頻率與工頻相同的分量稱為基波，頻率大于基波的分量稱為諧波。在電力系統方面，諧波是指多少倍于工頻頻率的交流電，簡稱“次"，一般是指從2次到30次范圍。如5次諧波電壓（電流）的頻率是250赫茲，7次諧波電壓（電流）的頻率是350赫茲；超過13次的諧波稱高次諧波。電力諧波對電力網（包括用戶）危害是十分嚴重的，它是一種電力污染。
2．電力諧波的主要危害
（1）諧波使公用電網中的元件產生了附加的諧波損耗，降低了發電、輸電及用電設備的效率，大量的3 次 諧波流過中性線時會使線路過熱甚至發生火災。
（2）諧波影響各種電氣設備的正常工作。 諧波對電機的影響除引起附加損耗外，還會產生機械振動、噪聲和過電壓，使變壓器局部嚴重過熱。諧波使電容器、電纜等設備過熱、絕緣老化、壽命縮短，以至損壞。
（3）諧波會引起公用電網中局部的并聯諧振和串聯諧振，從而使諧波放大，這就使上述（1）和（2）的危害大大增加，甚至引起嚴重事故。
（4）諧波會導致繼電保護和自動裝置的誤動作，并會使電氣測量儀表計量不準確。
（5）諧波會對鄰近的通信系統產生干擾，輕者產生噪聲，降低通信質量；重者導致住處丟失，使通信系統無法正常工作。
3．諧波的治理：
1） 諧波治理標準
GB/T 14549—93 《電能質量 公用電網諧波》
該標準對不同電壓等級各次諧波允許注入值都作了具體規定（略），其規定了公用電網諧波電壓（相電壓）限值。
2）TXB800系列電力濾波補償裝置的結構
濾波器、電容器、電抗器、開關設備再加上電阻器適當組合成各種單調和高通諧波濾波器支路，對3次、5次、7次、11次和13次及以上諧波分量進行吸收過濾。和一般低壓電容補償設備相比,消諧濾波補償裝置除具有消諧濾波作用外，還具有無功補償能力，使用戶注入系統的諧波電流大大降低；各項電能指標得到明顯改善；裝置結構簡單，參數調整靈活準確。
3） 設計的技術條件
(1) 電力一次系統圖，
(2) 主變壓器的容量、額定一次、二次電壓；
(3) 諧波次數n＝2，3，4，……21；
(4) 配電設備基波電壓，
(5) 配電設備諧波電壓；
(6) 配電設備基波電流，
(7) 配電設備諧波電流；
(8) 每月的有功功率平均值、無功功率平均值、設備使用率；
在滿足上述技術條件基礎上，濾波裝置（措施）還應適當滿足無功補償的要求，即補償后功率因數＞0．9。
4. TXB800系列消諧濾波補償裝置安裝后的技術指標和經濟效益
1) 安裝后，諧波電壓和諧波電流符合國標GB14549-93的要求。
2) 電能質量優化后，保證對諧波敏感的繼電裝置和器件不發生誤動作。
3) 節電率可達10%-30%，諧波濾除可達60%-70%。
4) 熱損、銅損、鐵損、磁損、噪音大為下降，符合國家節約能源和降耗的政策和可持續發展的要求。
5) 提高生產效率，一是有10%-30%的有功功率節能，二是相對縮短生產時間，有效利用運行時產生的滯后無功功率。降低總視在電流，降低變壓器、電纜、電機的溫升，提高變電設備的承載能力。功率因數達到0.9以上。
6) 延長用戶變壓器使用壽命，延長電器設備和線路的使用壽命。減少誤動作的產生，減少維護費用。
5. 結論
綜合所述，TXB800系列消諧濾波補償裝置兼顧了補償和濾波功能，具有較高的運行效率，簡單實用的結構，參數調整靈活準確，運行安全可靠，維護方便等特點。
TXB800系列消諧濾波裝置的經濟效益顯著，一年左右即可收回投資。而且，運行維護費用較低，除了提高功率因數，降低用戶和系統的配電損耗外濾波補償裝置zui重要的是具有*的消諧濾波能力，是消除諧波污染和危害的根本措施，所以應大力推廣使用。
