（一）電源自身諧波。諧波在電網(wǎng)誕生的同時就是存在的，因為由于制造工藝的問題，電樞表面的磁感應強度分布稍稍偏離正弦波，從而使產(chǎn)生的電流稍微偏離正弦，這部分諧波分量只有在多路供電時才對電網(wǎng)產(chǎn)生影響。電力變壓器由于其磁化曲線的非線性也產(chǎn)生少量諧波。

（二）非線性負載產(chǎn)生。諧波產(chǎn)生的根本原因是由于非線性負載所致。當電流流經(jīng)非線性負載時，與所加的電壓不呈線性關(guān)系，就形成非正弦電流，從而產(chǎn)生諧波。變頻器、軟啟動器、穩(wěn)壓電源、電子熒光燈等用電負載等都是非線性負載，是企業(yè)主要的諧波源。

1．隨著科技的進步與發(fā)展，晶閘管整流在不間斷電源、穩(wěn)壓裝置、自動控制等許多方面得到了越來越廣泛的應用，給電網(wǎng)造成了大量的諧波。就電力系統(tǒng)中的供電電壓來說，可以認為其波形基本上是正弦波，由于晶閘管整流裝置采用移相控制，從電網(wǎng)吸收的是缺角的正弦波，從而給電網(wǎng)留下的也是周期性的非正弦波，根據(jù)任何重復的波形都可以分解為含有基波頻率和一系列為基波倍數(shù)的諧波的正弦波分量，在電網(wǎng)電流中含有大量的諧波。整流裝置產(chǎn)生的諧波是電網(wǎng)最大的諧波源。整流裝置從電源吸收高次諧波電流，電流在電源回路引起阻抗壓降，因此導致整個電網(wǎng)都含有高次諧波成分。

2．變頻器也是企業(yè)諧波污染的另一重要因素。變頻調(diào)速在企業(yè)應用較為廣泛，常用于風機、水泵、皮帶秤計量控制等設(shè)備中。變頻器是把工頻電變換成各種頻率的交流電，以實現(xiàn)電機的變速運行的設(shè)備。其中控制電路完成對主電路的控制，整流電路將交流電轉(zhuǎn)換成直流電，直流中間電路對整流電路的輸出直流電壓進行平滑濾波，逆變電路將直流電再逆變成交流電。由于變頻器大量使用了非線性的晶閘管，對其供電電源就形成了一個典型的非線性負載。變頻裝置由于采用了相位控制，是以脈動的方式從電網(wǎng)吸收電流，脈動電流導致電網(wǎng)電壓畸變使其含有諧波成份。隨著變頻調(diào)速的發(fā)展，對電網(wǎng)造成的諧波污染也越來越嚴重。

3．軟啟動器也造成了諧波污染。大功率設(shè)備如風機、壓縮機的起停都采用了軟啟動器，因為軟啟動器采用三對反并聯(lián)的晶閘管實現(xiàn)交流調(diào)壓，由于晶閘管是典型的非線性器件，因此在使用過程中也會產(chǎn)生大量的諧波，對設(shè)備的穩(wěn)定運行及電網(wǎng)造成了不良影響。

4．照明系統(tǒng)也產(chǎn)生諧波。目前企業(yè)廣泛使用的熒光燈、節(jié)能燈、氣體放電燈等都屬于非線性負載，在節(jié)能的同時也給電網(wǎng)帶來了大量的諧波。

電能作為當今社會應用最為廣泛、便利與潔凈的能源，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)與居民生活中占據(jù)著無可替代的地位。隨著國家宏觀調(diào)控政策作用的逐步顯現(xiàn)，全局性電力供需矛盾已經(jīng)日益得到緩解，用戶對電力供應的關(guān)注目光將逐步由可靠性需求更多的轉(zhuǎn)向電能質(zhì)量需求。特別是隨著傳統(tǒng)負荷結(jié)構(gòu)日益變化，新型電力電子設(shè)備及其他非線性負荷設(shè)備在電網(wǎng)中大量應用，電能質(zhì)量問題已越來越得到電力部門和電力用戶的共同關(guān)注，對電網(wǎng)側(cè)而言，如何建立一套嚴密有效的諧波監(jiān)督防范體系成為供電部門共同關(guān)注的重要課題。

保證公用電網(wǎng)電能質(zhì)量是供電企業(yè)無法回避的責任，新型負荷高速增長對電網(wǎng)電能質(zhì)量管理提出更高的要求?！峨娏Ψā返谒恼碌诙藯l規(guī)定：供電企業(yè)應當保證供給用戶的供電質(zhì)量符合國家標準。對公用供電設(shè)施引起的供電質(zhì)量問題，應當及時處理。用戶對供電質(zhì)量有特殊要求的，供電企業(yè)應當根據(jù)其必要性和電網(wǎng)的可能，提供相應的電力。近年來，隨著地方經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展與招商引資成果的不斷擴大，地區(qū)電網(wǎng)中鋼鐵冶煉、化工電解、大功率變頻調(diào)速及交直流電焊設(shè)備、港口機械等負荷高速增長，與此同時，一些高新技術(shù)企業(yè)設(shè)備中對電能質(zhì)量十分敏感的用電負荷也日益增多，對當前電力部門的電能質(zhì)量監(jiān)控與管理提出了更新更高的要求，如果不對此予以高度重視并采取有力措施，供電部門今后承擔的法律責任與風險將會加大。搞好諧波監(jiān)督管理，對保證電網(wǎng)和用戶設(shè)備的安全、可靠、經(jīng)濟運行，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)服務以提升供電企業(yè)的形象，具有十分迫切的現(xiàn)實意義。

保證和提高電網(wǎng)電能質(zhì)量是供用電雙方的責任。惡劣與超標的電能質(zhì)量將給電網(wǎng)設(shè)備及用電設(shè)備帶來不容忽視的危害，直接影響到電網(wǎng)的安全穩(wěn)定及用戶設(shè)備的正常運行。正本清源，公用電網(wǎng)諧波污染的來源，除不同電壓等級之間的諧波滲透與傳遞外，可歸結(jié)為輸配電設(shè)備及大量用電設(shè)備的非線性特性。而其中主要為各類非線性用電設(shè)備的諧波電流注入電網(wǎng)所致。因此保證和提高電網(wǎng)電能質(zhì)量應當是供用電雙方的責任。但就目前而言，供電公司無疑承擔著電網(wǎng)供電質(zhì)量的主要管理責任，供電企業(yè)的諧波管理首先應當在摸清地區(qū)電網(wǎng)諧波污染現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，積極開展諧波技術(shù)監(jiān)督與全過程專業(yè)管理，此外必須抓住源頭，在供用電合同中針對諧波污染源用戶完善有關(guān)補充條款、明確相關(guān)責任，是供電企業(yè)在諧波監(jiān)督中獲取主動權(quán)的有力手段。

圍繞諧波源實施管理，確保電網(wǎng)優(yōu)質(zhì)供電。諧波作為電能質(zhì)量的一項重要指標，長期以來一直得到南通供電公司的重視，歷年來通過不斷完善修訂與深入貫徹諧波管理制度、強化落實管理職責與實施流程管理，地區(qū)電網(wǎng)諧波管理已逐步走向規(guī)范化。通過對南通地區(qū)非線性用戶建立臺賬與分類統(tǒng)計，電網(wǎng)主要諧波源集中在煉鋼、化工、電子、機械等行業(yè)（見附表）。其中南通地區(qū)近年來新增的非線性用戶主要是以冶煉與整流負荷為主，此外開發(fā)區(qū)還陸續(xù)新增自動化程度高、工藝要求嚴格的新型精密負荷用戶，其負荷敏感特性對電網(wǎng)電能質(zhì)量有著更高的要求。公司針對大型諧波源負荷，嚴格督促用戶側(cè)落實諧波治理措施，依靠實時監(jiān)控手段，監(jiān)督防范其向電網(wǎng)注入超標諧波；對于新型精密敏感負荷，公司在供電方式及技術(shù)措施上予以保障，確保向各類用電用戶提供符合國家標準規(guī)定的合格電能產(chǎn)品，此外對于在暫態(tài)電能質(zhì)量方面有特殊要求的用戶，公司還針對用戶設(shè)備具體技術(shù)要求，積極提供技術(shù)方案供用戶選擇。

建立完善諧波監(jiān)督防范體系是實現(xiàn)電網(wǎng)諧波規(guī)范化管理的保證。嚴格以公司諧波管理辦法為綱，有效開展地區(qū)電網(wǎng)諧波技術(shù)監(jiān)督。南通供電公司1998年成立了公司諧波技術(shù)監(jiān)督管理網(wǎng)絡，起草制定了諧波專業(yè)管理制度，規(guī)范與明確了部門管理職責與分工。公司對諧波源的管理堅持貫徹預防與治理相結(jié)合、重在預防的方針，堅持誰污染誰治理的原則。首先，公司嚴格審查管理新建諧波源，從流程上把好諧波源用戶業(yè)擴增容環(huán)節(jié)；其次，對測試出諧波超標的老用戶由營銷部門主動溝通，簽訂諧波治理協(xié)議，積極實施整改。通過對各類非線性用電設(shè)備注入電網(wǎng)的諧波進行限制管理，使電網(wǎng)各級諧波電壓控制在國家標準允許的范圍。

理順公司內(nèi)部流程，抓住諧波管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。根據(jù)公司業(yè)擴流程規(guī)定，諧波源用戶申請新建或擴建項目時，要求提供與諧波注入量有關(guān)的設(shè)備技術(shù)資料，并委托進行諧波影響評估。在確定諧波源用戶的供電方案時，要求用戶提供其用電設(shè)備對公用電網(wǎng)電能質(zhì)量影響的分析評估報告，對諧波注入量超標的新設(shè)備投運時，應同步投入諧波治理措施，能否投運以實測諧波數(shù)據(jù)為準。由于諧波管理是一項“兩頭在外”綜合性工作，除了按照《南通供電公司諧波管理實施細則》所明確的各部門分工負責外，生技部門牢牢抓住諧波源用戶業(yè)擴初步設(shè)計與濾波工程實測驗收這兩個重要環(huán)節(jié)，實現(xiàn)諧波監(jiān)督全過程管理，有效把好諧波源入網(wǎng)關(guān)。

摘要：電網(wǎng)中諧波問題日益嚴重，文章對此綜述了諧波危害及抑制諧波的方法。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)諧波危害抑制技術(shù)

隨著電網(wǎng)容量迅速增長，電網(wǎng)運行電壓也不斷提高，國外輸電設(shè)備電壓已達1000kV我國從20世紀80年代開始進入大電網(wǎng)時期，輸變設(shè)備電壓已達500kV。最近開始西北地區(qū)黃河上游水電深度開發(fā)，國家電力公司已批準建設(shè)第一條750kV輸電線路。

隨著工業(yè)、農(nóng)業(yè)和人民生活水平的不斷提高，除了需要電能成倍增長，對供電質(zhì)量及供電可靠性的要求也越來越多，電力質(zhì)量（PowerQuality）受到人們的日益重視。例如，工業(yè)生產(chǎn)中的大型生產(chǎn)線、飛機場、大型金融商廈、大型醫(yī)院等重要場合的計算機系統(tǒng)一旦失電，或因受電力網(wǎng)上瞬態(tài)電磁干擾影響，致使計算機系統(tǒng)無法正常運行，將會帶來巨大的

經(jīng)濟損失。電梯、空調(diào)等變頻設(shè)備、電視機、計算機、復印機、電子式鎮(zhèn)流器熒光燈等已成為人民日常生活的一部分，如果這些裝置不能正常運行，必定擾亂人們的正常生活。但是，電視機、計算機、復印機、電子式照明設(shè)備、變頻調(diào)速裝置、開關(guān)電源、電弧爐等用電負載大都是非線性負載，都是諧波源，如將這些諧波電流注入公用電網(wǎng)，必然污染公用電網(wǎng)，使公用電網(wǎng)電源的波形畸變，增加諧波成份。

近幾年，傳感技術(shù)、光纖、微電子技術(shù)、計算機技術(shù)及信息技術(shù)日臻成熟。集成度愈來愈高的微電子技術(shù)使計算器的功能更加完美，體積愈來愈小，從而促使各種電器設(shè)備的控制向智能型控制器方向發(fā)展。隨著微電子技術(shù)集成度的提高，微電子器件工作電壓變得更低，耐壓水平也相對更低，更易受外界電磁場干擾而導致控制單元損壞或失靈。例如，20世紀70年代計算機迅速普遍推廣，電磁干擾及抑制問題更是十分突出，一些功能正常的計算機常出現(xiàn)誤動作，而無法找出原因。1966年日本三基電子工業(yè)公司率先開發(fā)了“模擬脈沖的高頻噪音模擬器”，將它產(chǎn)生的脈沖注入被試計算機的電源部分，結(jié)果發(fā)現(xiàn)計算機在注入100～200V脈沖時就誤動作，難怪計算機在現(xiàn)場無法正常工作，其原因之一是計算機的電源受到了污染。因此，受諧波電流污染的公用電源，輕者干擾設(shè)備正常運行，影響人們的正常生活，重者致使工業(yè)上的大型生產(chǎn)線、系統(tǒng)運行癱瘓，會造成嚴重經(jīng)濟損失。

摘要:本文作者主要就電力系統(tǒng)諧波的危害做了闡述,同時對我國目前電力系統(tǒng)中進行諧波抑制常用的方法進行了分析。

關(guān)鍵詞:諧波危害;諧波抑制;治理措施

前言

在電力系統(tǒng)中采用電力電子裝置可靈活方便地變換電路形態(tài),為用戶提供高效使用電能的手段。但是,電力電子裝置的廣泛應用也使電網(wǎng)的諧波污染問題日趨嚴重,影響了供電質(zhì)量。目前諧波與電磁干擾、功率因數(shù)降低已并列為電力系統(tǒng)的三大公害。因而了解諧波產(chǎn)生的機理,研究消除供配電系統(tǒng)中的高次諧波問題對改善供電質(zhì)量和確保電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟運行有著非常積極的意義。

1.諧波及其起源

在電力系統(tǒng)中諧波產(chǎn)生的根本原因是由于非線性負載所致。當電流流經(jīng)負載時,與所加的電壓不呈線性關(guān)系,就形成非正弦電流,即電路中有諧波產(chǎn)生。諧波頻率是基波頻率的整倍數(shù),根據(jù)法國數(shù)學家傅立葉(M.Fourier)分析原理證明,任何重復的波形都可以分解為含有基波頻率和一系列為基波倍數(shù)的諧波的正弦波分量。諧波是正弦波,每個諧波都具有不同的頻率,幅度與相角。諧波可以區(qū)分為偶次與奇次性,第3、5、7次編號的為奇次諧波,而2、4、6、8等為偶次諧波,如基波為50Hz時,2次諧波為l00Hz,3次諧波則是150Hz。一般地講,奇次諧波引起的危害比偶次諧波更多更大。在平衡的三相系統(tǒng)中,由于對稱關(guān)系,偶次諧波已經(jīng)被消除了,只有奇次諧波存在。對于三相整流負載,出現(xiàn)的諧波電流是6n±1次諧波,例如5、7、11、13、17、19等,變頻器主要產(chǎn)生5、7次諧波。

摘要：著重分析了智能建筑中引發(fā)諧波畸變的各類擾動源，并針對諧波畸變的危害，提出相應的防范措施。

關(guān)鍵詞：智能建筑諧波畸變擾動源

1引言

智能建筑三A系統(tǒng)（設(shè)備自動化系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)、通信自動化系統(tǒng)）中大量自動化設(shè)備需要高質(zhì)量的電源，但同時其中相當數(shù)量的設(shè)備由于具有非線性負載特性，又是引發(fā)諧波畸變的擾動源。因此分析引發(fā)諧波畸變的各類擾動源，并針對諧波畸變的危害，提出相應的防范措施，對智能建筑中三A系統(tǒng)的安全運行具有重要意義。

2諧波分析依據(jù)

國際電工委員會（IEC）在文獻［1］中制定了單次諧波電壓的兼容水平，即最大容許值。當各次諧波電壓低于文獻［1］規(guī)定的限值時，總的諧波電壓畸變不超過8％。該規(guī)定兼顧了供電系統(tǒng)與制造商的共同利益。

一、企業(yè)諧波產(chǎn)生的原因

（一）電源自身諧波。諧波在電網(wǎng)誕生的同時就是存在的，因為由于制造工藝的問題，電樞表面的磁感應強度分布稍稍偏離正弦波，從而使產(chǎn)生的電流稍微偏離正弦，這部分諧波分量只有在多路供電時才對電網(wǎng)產(chǎn)生影響。電力變壓器由于其磁化曲線的非線性也產(chǎn)生少量諧波。

（二）非線性負載產(chǎn)生。諧波產(chǎn)生的根本原因是由于非線性負載所致。當電流流經(jīng)非線性負載時，與所加的電壓不呈線性關(guān)系，就形成非正弦電流，從而產(chǎn)生諧波。變頻器、軟啟動器、穩(wěn)壓電源、電子熒光燈等用電負載等都是非線性負載，是企業(yè)主要的諧波源。

1．隨著科技的進步與發(fā)展，晶閘管整流在不間斷電源、穩(wěn)壓裝置、自動控制等許多方面得到了越來越廣泛的應用，給電網(wǎng)造成了大量的諧波。就電力系統(tǒng)中的供電電壓來說，可以認為其波形基本上是正弦波，由于晶閘管整流裝置采用移相控制，從電網(wǎng)吸收的是缺角的正弦波，從而給電網(wǎng)留下的也是周期性的非正弦波，根據(jù)任何重復的波形都可以分解為含有基波頻率和一系列為基波倍數(shù)的諧波的正弦波分量，在電網(wǎng)電流中含有大量的諧波。整流裝置產(chǎn)生的諧波是電網(wǎng)最大的諧波源。整流裝置從電源吸收高次諧波電流，電流在電源回路引起阻抗壓降，因此導致整個電網(wǎng)都含有高次諧波成分。

2．變頻器也是企業(yè)諧波污染的另一重要因素。變頻調(diào)速在企業(yè)應用較為廣泛，常用于風機、水泵、皮帶秤計量控制等設(shè)備中。變頻器是把工頻電變換成各種頻率的交流電，以實現(xiàn)電機的變速運行的設(shè)備。其中控制電路完成對主電路的控制，整流電路將交流電轉(zhuǎn)換成直流電，直流中間電路對整流電路的輸出直流電壓進行平滑濾波，逆變電路將直流電再逆變成交流電。由于變頻器大量使用了非線性的晶閘管，對其供電電源就形成了一個典型的非線性負載。變頻裝置由于采用了相位控制，是以脈動的方式從電網(wǎng)吸收電流，脈動電流導致電網(wǎng)電壓畸變使其含有諧波成份。隨著變頻調(diào)速的發(fā)展，對電網(wǎng)造成的諧波污染也越來越嚴重。

3．軟啟動器也造成了諧波污染。大功率設(shè)備如風機、壓縮機的起停都采用了軟啟動器，因為軟啟動器采用三對反并聯(lián)的晶閘管實現(xiàn)交流調(diào)壓，由于晶閘管是典型的非線性器件，因此在使用過程中也會產(chǎn)生大量的諧波，對設(shè)備的穩(wěn)定運行及電網(wǎng)造成了不良影響。

一、電力系統(tǒng)諧波危害

①諧波會使公用電網(wǎng)中的電力設(shè)備產(chǎn)生附加的損耗，降低了發(fā)電、輸電及用電設(shè)備的效率。大量三次諧波流過中線會使線路過熱，嚴重的甚至可能引發(fā)火災。

②諧波會影響電氣設(shè)備的正常工作，使電機產(chǎn)生機械振動和噪聲等故障，變壓器局部嚴重過熱，電容器、電纜等設(shè)備過熱，絕緣部分老化、變質(zhì)，設(shè)備壽命縮減，直至最終損壞。

③諧波會引起電網(wǎng)諧振，可能將諧波電流放大幾倍甚至數(shù)十倍，會對系統(tǒng)構(gòu)成重大威脅，特別是對電容器和與之串聯(lián)的電抗器，電網(wǎng)諧振常會使之燒毀。

④諧波會導致繼電保護和自動裝置誤動作，造成不必要的供電中斷和損失。

⑤諧波會使電氣測量儀表計量不準確，產(chǎn)生計量誤差，給供電部門或電力用戶帶來直接的經(jīng)濟損失。

一、企業(yè)諧波產(chǎn)生的原因

（一）電源自身諧波。諧波在電網(wǎng)誕生的同時就是存在的，因為由于制造工藝的問題，電樞表面的磁感應強度分布稍稍偏離正弦波，從而使產(chǎn)生的電流稍微偏離正弦，這部分諧波分量只有在多路供電時才對電網(wǎng)產(chǎn)生影響。電力變壓器由于其磁化曲線的非線性也產(chǎn)生少量諧波。

（二）非線性負載產(chǎn)生。諧波產(chǎn)生的根本原因是由于非線性負載所致。當電流流經(jīng)非線性負載時，與所加的電壓不呈線性關(guān)系，就形成非正弦電流，從而產(chǎn)生諧波。變頻器、軟啟動器、穩(wěn)壓電源、電子熒光燈等用電負載等都是非線性負載，是企業(yè)主要的諧波源。

1．隨著科技的進步與發(fā)展，晶閘管整流在不間斷電源、穩(wěn)壓裝置、自動控制等許多方面得到了越來越廣泛的應用，給電網(wǎng)造成了大量的諧波。就電力系統(tǒng)中的供電電壓來說，可以認為其波形基本上是正弦波，由于晶閘管整流裝置采用移相控制，從電網(wǎng)吸收的是缺角的正弦波，從而給電網(wǎng)留下的也是周期性的非正弦波，根據(jù)任何重復的波形都可以分解為含有基波頻率和一系列為基波倍數(shù)的諧波的正弦波分量，在電網(wǎng)電流中含有大量的諧波。整流裝置產(chǎn)生的諧波是電網(wǎng)最大的諧波源。整流裝置從電源吸收高次諧波電流，電流在電源回路引起阻抗壓降，因此導致整個電網(wǎng)都含有高次諧波成分。

2．變頻器也是企業(yè)諧波污染的另一重要因素。變頻調(diào)速在企業(yè)應用較為廣泛，常用于風機、水泵、皮帶秤計量控制等設(shè)備中。變頻器是把工頻電變換成各種頻率的交流電，以實現(xiàn)電機的變速運行的設(shè)備。其中控制電路完成對主電路的控制，整流電路將交流電轉(zhuǎn)換成直流電，直流中間電路對整流電路的輸出直流電壓進行平滑濾波，逆變電路將直流電再逆變成交流電。由于變頻器大量使用了非線性的晶閘管，對其供電電源就形成了一個典型的非線性負載。變頻裝置由于采用了相位控制，是以脈動的方式從電網(wǎng)吸收電流，脈動電流導致電網(wǎng)電壓畸變使其含有諧波成份。隨著變頻調(diào)速的發(fā)展，對電網(wǎng)造成的諧波污染也越來越嚴重。

3．軟啟動器也造成了諧波污染。大功率設(shè)備如風機、壓縮機的起停都采用了軟啟動器，因為軟啟動器采用三對反并聯(lián)的晶閘管實現(xiàn)交流調(diào)壓，由于晶閘管是典型的非線性器件，因此在使用過程中也會產(chǎn)生大量的諧波，對設(shè)備的穩(wěn)定運行及電網(wǎng)造成了不良影響。

摘要:本文作者主要就電力系統(tǒng)諧波的危害做了闡述,同時對我國目前電力系統(tǒng)中進行諧波抑制常用的方法進行了分析。

關(guān)鍵詞:諧波危害;諧波抑制;治理措施

前言

在電力系統(tǒng)中采用電力電子裝置可靈活方便地變換電路形態(tài),為用戶提供高效使用電能的手段。但是,電力電子裝置的廣泛應用也使電網(wǎng)的諧波污染問題日趨嚴重,影響了供電質(zhì)量。目前諧波與電磁干擾、功率因數(shù)降低已并列為電力系統(tǒng)的三大公害。因而了解諧波產(chǎn)生的機理,研究消除供配電系統(tǒng)中的高次諧波問題對改善供電質(zhì)量和確保電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟運行有著非常積極的意義。

一、諧波及其起源

在電力系統(tǒng)中諧波產(chǎn)生的根本原因是由于非線性負載所致。當電流流經(jīng)負載時,與所加的電壓不呈線性關(guān)系,就形成非正弦電流,即電路中有諧波產(chǎn)生。諧波頻率是基波頻率的整倍數(shù),根據(jù)法國數(shù)學家傅立葉(M.Fourier)分析原理證明,任何重復的波形都可以分解為含有基波頻率和一系列為基波倍數(shù)的諧波的正弦波分量。諧波是正弦波,每個諧波都具有不同的頻率,幅度與相角。諧波可以區(qū)分為偶次與奇次性,第3、5、7次編號的為奇次諧波,而2、4、6、8等為偶次諧波,如基波為50Hz時,2次諧波為l00Hz,3次諧波則是150Hz。一般地講,奇次諧波引起的危害比偶次諧波更多更大。在平衡的三相系統(tǒng)中,由于對稱關(guān)系,偶次諧波已經(jīng)被消除了,只有奇次諧波存在。對于三相整流負載,出現(xiàn)的諧波電流是6n±1次諧波,例如5、7、11、13、17、19等,變頻器主要產(chǎn)生5、7次諧波。

[摘要]供配電系統(tǒng)中諧波的危害已經(jīng)廣為人知，本文就煤礦供配電系統(tǒng)諧波的成因與危害做了簡要探討，并提出了一些針對性的治理措施。

[關(guān)鍵詞]煤礦供配電系統(tǒng)諧波

供電質(zhì)量包括系統(tǒng)電壓、頻率的合格率，峰值、超限電壓持續(xù)時間、停電時間，以及電網(wǎng)諧波含量等諸多方面。其中諧波問題一直是主要的電能質(zhì)量問題。諧波廣泛存在于供配電系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)，諧波電流會在公用電網(wǎng)引起電壓畸變，也會對企業(yè)內(nèi)部電網(wǎng)其它電氣設(shè)備產(chǎn)生不利影響，甚至造成危害。治理好諧波，不僅能降低電能損耗，而且能延長設(shè)備使用壽命，改善電磁環(huán)境，提高產(chǎn)品的品質(zhì)。

在一個理想的交流電網(wǎng)中，各相電壓隨時間作周期性變化，并且呈正弦波形，煤礦企業(yè)或其他用電企業(yè)，都非常希望電壓保持理想正弦波形。但是實際上由于某些具有非線性特性的電網(wǎng)元件的影響，使電網(wǎng)電壓偏離正弦波形，特別是近年來電力電子裝置在我國煤炭工業(yè)中的應用日益廣泛，煤礦供配電電網(wǎng)中愈來愈廣泛地使用變頻設(shè)備、整流設(shè)備等電力半導體裝置。電力半導體裝置是非線形負載，其電壓、電流波形實際上不是完全的正弦波形，而是不同程度畸變的非正弦波。根據(jù)傅立葉級數(shù)分析，可分解成基波分量和諧波分量。諧波主要由諧波電流源產(chǎn)生，當正弦基波電壓施加于非線性設(shè)備時，設(shè)備吸收的電流與施加的電壓波形不同，電流因此發(fā)生畸變，諧波電流注入到煤礦電力系統(tǒng)中，這些非線性設(shè)備就成為煤礦電力系統(tǒng)的諧波源。

一、煤礦供配電系統(tǒng)中諧波的原因和危害

煤礦供配電系統(tǒng)中的主要諧波源是含半導體的非線性元件，如為礦井提升機、通風機、主排水泵、帶式輸送機、架線式電機車等設(shè)備節(jié)能和控制用的電力電子設(shè)備，諸如各種變頻器、交直流換流設(shè)備、變流器、整流設(shè)備等。煤礦供電網(wǎng)絡諧波的危害主要是造成電網(wǎng)的功率損耗增加，設(shè)備壽命縮短，接地保護功能失靈，遙控功能失常，線路和設(shè)備過熱等，還會引起變電站局部的并聯(lián)或串聯(lián)諧振，造成電力互感器，變電站系統(tǒng)中的設(shè)備和元件產(chǎn)生附加的諧波損耗，使造成供電網(wǎng)絡設(shè)施損壞、元器件老化，造成電子保護裝置誤動作，增大附加磁場的干擾等。