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(shí)對(duì)我國(guó)目前電力系統(tǒng)中進(jìn)行諧波抑制常用的方法進(jìn)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(yīng)用也使電網(wǎng)的諧波污染問(wèn)題日趨嚴(yán)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(jī)理,研究消除供配電系統(tǒng)中的高次諧波問(wèn)題對(duì)改善供電質(zhì)量和確保電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)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(fù)載所致。當(dāng)電流流經(jīng)負(fù)載時(shí),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(guó)數(shù)學(xué)家傅立葉(M.Fourier)分析原理證明,任何重復(fù)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(gè)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(hào)的為奇次諧波,而2、4、6、8等為偶次諧波,如基波為50Hz時(shí),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(duì)稱關(guān)系,偶次諧波已經(jīng)被消除了,只有奇次諧波存在。對(duì)于三相整流負(fù)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。

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(shí)就是存在的，因?yàn)橛捎谥圃旃に嚨膯?wèn)題，電樞表面的磁感應(yīng)強(qiáng)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(shí)才對(duì)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(fù)載產(chǎn)生。諧波產(chǎn)生的根本原因是由于非線性負(fù)載所致。當(dāng)電流流經(jīng)非線性負(fù)載時(shí)，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(dòng)器、穩(wěn)壓電源、電子熒光燈等用電負(fù)載等都是非線性負(fù)載，是企業(yè)主要的諧波源。

1．隨著科技的進(jìn)步與發(fā)展，晶閘管整流在不間斷電源、穩(wěn)壓裝置、自動(dòng)控制等許多方面得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)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(lái)說(shuō)，可以認(rèn)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(fù)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(dǎo)致整個(gè)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(yīng)用較為廣泛，常用于風(fēng)機(jī)、水泵、皮帶秤計(jì)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(shí)現(xiàn)電機(jī)的變速運(yùn)行的設(shè)備。其中控制電路完成對(duì)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(duì)整流電路的輸出直流電壓進(jìn)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(duì)其供電電源就形成了一個(gè)典型的非線性負(fù)載。變頻裝置由于采用了相位控制，是以脈動(dòng)的方式從電網(wǎng)吸收電流，脈動(dòng)電流導(dǎo)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(duì)電網(wǎng)造成的諧波污染也越來(lái)越嚴(yán)重。

3．軟啟動(dòng)器也造成了諧波污染。大功率設(shè)備如風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)的起停都采用了軟啟動(dòng)器，因?yàn)檐泦?dòng)器采用三對(duì)反并聯(lián)的晶閘管實(shí)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(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生大量的諧波，對(duì)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行及電網(wǎng)造成了不良影響。

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(shí)就是存在的，因?yàn)橛捎谥圃旃に嚨膯?wèn)題，電樞表面的磁感應(yīng)強(qiáng)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(shí)才對(duì)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(fù)載產(chǎn)生。諧波產(chǎn)生的根本原因是由于非線性負(fù)載所致。當(dāng)電流流經(jīng)非線性負(fù)載時(shí)，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(dòng)器、穩(wěn)壓電源、電子熒光燈等用電負(fù)載等都是非線性負(fù)載，是企業(yè)主要的諧波源。

1．隨著科技的進(jìn)步與發(fā)展，晶閘管整流在不間斷電源、穩(wěn)壓裝置、自動(dòng)控制等許多方面得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)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(lái)說(shuō)，可以認(rèn)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(fù)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(dǎo)致整個(gè)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(yīng)用較為廣泛，常用于風(fēng)機(jī)、水泵、皮帶秤計(jì)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(shí)現(xiàn)電機(jī)的變速運(yùn)行的設(shè)備。其中控制電路完成對(duì)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(duì)整流電路的輸出直流電壓進(jìn)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(duì)其供電電源就形成了一個(gè)典型的非線性負(fù)載。變頻裝置由于采用了相位控制，是以脈動(dòng)的方式從電網(wǎng)吸收電流，脈動(dòng)電流導(dǎo)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(duì)電網(wǎng)造成的諧波污染也越來(lái)越嚴(yán)重。

3．軟啟動(dòng)器也造成了諧波污染。大功率設(shè)備如風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)的起停都采用了軟啟動(dòng)器，因?yàn)檐泦?dòng)器采用三對(duì)反并聯(lián)的晶閘管實(shí)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(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生大量的諧波，對(duì)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行及電網(wǎng)造成了不良影響。

摘要：本文通過(guò)對(duì)某海上石油平臺(tái)電力系統(tǒng)諧波進(jìn)行分析和治理，旨在節(jié)能降耗、改善平臺(tái)電能質(zhì)量的同時(shí)，提高電氣元器件的運(yùn)行環(huán)境，保障平臺(tái)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞：諧波檢測(cè);有源濾波器;諧波治理

某海上石油平臺(tái)電力系統(tǒng)由2臺(tái)燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組成，單臺(tái)發(fā)電機(jī)容量為550kV，正常生產(chǎn)情況下，一臺(tái)發(fā)電機(jī)單獨(dú)運(yùn)行；啟動(dòng)大功率負(fù)載時(shí)，2臺(tái)發(fā)電機(jī)并網(wǎng)運(yùn)行。平臺(tái)電力系統(tǒng)的主要負(fù)載有海水泵、空壓機(jī)、吊車、電伴熱、照明以及一些小功率加熱器。隨著平臺(tái)油氣不斷開發(fā)，石油天然氣的地層壓力降低，油井自噴能力下降，為提高采收率，在增加采油電潛泵的同時(shí)，也需要增加地面變頻設(shè)備。地面變頻設(shè)備投入使用后，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置開始出現(xiàn)頻繁誤動(dòng)作。經(jīng)過(guò)分析、試驗(yàn)和測(cè)量后發(fā)現(xiàn)，電力系統(tǒng)內(nèi)諧波含量超出了國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并已影響到平臺(tái)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。本文以該海上石油平臺(tái)為例，主要介紹平臺(tái)電力系統(tǒng)諧波分析與治理的過(guò)程。

1諧波來(lái)源

諧波一般是指對(duì)周期性的非正弦電量進(jìn)行傅里葉級(jí)數(shù)分解，其大于基波頻率的電流產(chǎn)生的電量。當(dāng)正弦波電壓施加在非線性負(fù)載上時(shí)，會(huì)因?yàn)檎袷幍绕渌虍a(chǎn)生非正弦波電流，含有非正弦波電流的電路中就會(huì)有諧波產(chǎn)生。在平臺(tái)上，諧波產(chǎn)生的主要來(lái)源有發(fā)電機(jī)、電力變壓器和電力電子設(shè)備。1.1發(fā)電機(jī)。發(fā)電機(jī)三相繞組的非絕對(duì)對(duì)稱性，導(dǎo)致其在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生少量諧波。1.2電力變壓器。設(shè)計(jì)電力變壓器時(shí)，為追求利益最大化，通常將運(yùn)行工作點(diǎn)設(shè)置在臨近飽和區(qū)的拐點(diǎn)位置。變壓器投入運(yùn)行后，較高的鐵心飽和度使其工作點(diǎn)偏離了線性曲線，磁化電流波形不能保持為正弦波，而是呈現(xiàn)出尖頂波形狀，這樣就會(huì)產(chǎn)生一定量的奇次諧波。同時(shí)，非正弦波形的勵(lì)磁電流，也會(huì)產(chǎn)生一定量的諧波。1.3電力電子設(shè)備。隨著海上石油平臺(tái)從自動(dòng)化向智能化快速發(fā)展，大量電力電子設(shè)備開始廣泛投入應(yīng)用。平臺(tái)上的電力電子設(shè)備主要有：變頻器、蓄電池充電器、鹵化物燈、不間斷電源及應(yīng)急電源、電腦、傳真機(jī)、復(fù)印機(jī)、節(jié)能燈、變頻空調(diào)、電磁爐和電磁灶等。在電力電子設(shè)備大量使用之前，最主要的諧波源是變壓器，其次是發(fā)電機(jī)，但是隨著電力電子設(shè)備的大規(guī)模應(yīng)用，電力系統(tǒng)內(nèi)的變頻、整流設(shè)備成為了最主要的諧波源。

2諧波的危害

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(shí)對(duì)我國(guó)目前電力系統(tǒng)中進(jìn)行諧波抑制常用的方法進(jìn)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(yīng)用也使電網(wǎng)的諧波污染問(wèn)題日趨嚴(yán)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(jī)理,研究消除供配電系統(tǒng)中的高次諧波問(wèn)題對(duì)改善供電質(zhì)量和確保電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)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(fù)載所致。當(dāng)電流流經(jīng)負(fù)載時(shí),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(guó)數(shù)學(xué)家傅立葉(M.Fourier)分析原理證明,任何重復(fù)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(gè)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(hào)的為奇次諧波,而2、4、6、8等為偶次諧波,如基波為50Hz時(shí),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(duì)稱關(guān)系,偶次諧波已經(jīng)被消除了,只有奇次諧波存在。對(duì)于三相整流負(fù)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：諧波主要是由稱為諧波源的大功率換流設(shè)備（包括化工電解整流設(shè)備）及其它非線性負(fù)荷產(chǎn)生，諧波源產(chǎn)生的諧波不但危及電網(wǎng)及其它電力用戶而且也危及自身，因此諧波的治理是十分必要且有實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益的。本文以滏陽(yáng)化工廠為實(shí)例對(duì)諧波的產(chǎn)生及治理方案進(jìn)行了分析研究。

關(guān)鍵詞：諧波造成的危害系統(tǒng)接線

1諧波造成的危害

諧波主要是由稱為諧波源的大功率換流設(shè)備（包括化工電解整流設(shè)備）及其它非線性負(fù)荷產(chǎn)生，諧波源產(chǎn)生的諧波不但危及電網(wǎng)及其它電力用戶而且也危及自身，因此諧波的治理是十分必要且有實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益的。本文以滏陽(yáng)化工廠為實(shí)例對(duì)諧波的產(chǎn)生及治理方案進(jìn)行了分析研究。

該化工廠由郝村站供電，站內(nèi)裝設(shè)三組共10．8Mvar并聯(lián)電容器，分別串聯(lián)有4．5％，7％和12％電抗率的電抗器，分別用于限制五次及以上、四次及以上、三次及以上高次諧波放大并分別對(duì)五次諧波、四次諧波、三次諧波形成不完全濾波。

投運(yùn)后電容器出現(xiàn)嚴(yán)重過(guò)負(fù)荷，噪音異常，個(gè)別電容器投運(yùn)不久就發(fā)生鼓肚現(xiàn)象，后測(cè)試發(fā)現(xiàn)母線諧波電壓和電容器回路諧波電流嚴(yán)重超標(biāo)，為防止設(shè)備進(jìn)一步損壞，將10．8Mvar電容器全部退出運(yùn)行。

摘要：經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展帶來(lái)供電緊張，為解決供電緊張，一方面要建設(shè)許多新的電廠和輸電線路，另一方面要高效利用現(xiàn)有的電力資源，減少電力損耗。諧波是導(dǎo)致電力損耗增加，供電質(zhì)量下降的重要因素。本文分析諧波基本性質(zhì)和測(cè)量方法，對(duì)配網(wǎng)中諧波的來(lái)源和危害進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，總結(jié)和提出了治理諧波的若干方法。

關(guān)鍵詞：電能質(zhì)量諧波治理配電網(wǎng)

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(shí)間、停電時(shí)間，以及電網(wǎng)諧波含量等諸多方面。其中，諧波問(wèn)題一直是主要的電能質(zhì)量問(wèn)題。諧波存在于電力系統(tǒng)發(fā)、輸、配、供、用的各個(gè)環(huán)節(jié)。治理好諧波，不僅能降低電能損耗，而且能延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，改善電磁環(huán)境，提高產(chǎn)品的品質(zhì)。

1電力系統(tǒng)諧波的基本特性和測(cè)量

諧波是一個(gè)周期電氣量的正弦波分量，其頻率是基波頻率的整數(shù)倍數(shù)。理論上看，非線性負(fù)荷是配電網(wǎng)諧波的主要產(chǎn)生因素。非線性負(fù)荷吸收電流和外加端電壓為非線性關(guān)系，這類負(fù)荷的電流不是正弦波，且引起電壓波形畸變。周期性的畸變波形經(jīng)過(guò)傅立葉級(jí)數(shù)分解后，那些大于基頻的分量被稱作諧波。

非線性負(fù)荷除了產(chǎn)生基頻整次諧波外，還可能產(chǎn)生低于基頻的次諧波，或高于基波的非整數(shù)倍諧波。電力系統(tǒng)中出現(xiàn)系統(tǒng)短路、開路等事故，而導(dǎo)致系統(tǒng)進(jìn)入暫態(tài)過(guò)程引起的諧波，將不歸屬諧波治理的范疇。要治理諧波改善供電品質(zhì)，需要了解諧波類型。諧波按其性質(zhì)和波動(dòng)的快慢可分成四類：準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)諧波、波動(dòng)諧波、快速變化的諧波和間諧波四類。因其多樣性和隨機(jī)性，在實(shí)際工作中，要精確評(píng)估諧波量值非常困難，所以在IEC6100-4-7標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)前三類諧波進(jìn)行了規(guī)定，推薦采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法對(duì)諧波進(jìn)行測(cè)量。兼顧數(shù)理統(tǒng)計(jì)和數(shù)據(jù)壓縮的需要，標(biāo)準(zhǔn)對(duì)測(cè)量時(shí)段以及通過(guò)測(cè)量值計(jì)算諧波值提出了表1建議。

[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(jiǎn)要探討，并提出了一些針對(duì)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(shí)間、停電時(shí)間，以及電網(wǎng)諧波含量等諸多方面。其中諧波問(wèn)題一直是主要的電能質(zhì)量問(wèn)題。諧波廣泛存在于供配電系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)，諧波電流會(huì)在公用電網(wǎng)引起電壓畸變，也會(huì)對(duì)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(zhǎng)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(gè)理想的交流電網(wǎng)中，各相電壓隨時(shí)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(shí)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(lái)電力電子裝置在我國(guó)煤炭工業(yè)中的應(yīng)用日益廣泛，煤礦供配電電網(wǎng)中愈來(lái)愈廣泛地使用變頻設(shè)備、整流設(shè)備等電力半導(dǎo)體裝置。電力半導(dǎo)體裝置是非線形負(fù)載，其電壓、電流波形實(shí)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(jí)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(dāng)正弦基波電壓施加于非線性設(shè)備時(shí)，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(dǎo)體的非線性元件，如為礦井提升機(jī)、通風(fēng)機(jī)、主排水泵、帶式輸送機(jī)、架線式電機(jī)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(luò)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(hù)功能失靈，遙控功能失常，線路和設(shè)備過(guò)熱等，還會(huì)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(luò)設(shè)施損壞、元器件老化，造成電子保護(hù)裝置誤動(dòng)作，增大附加磁場(chǎng)的干擾等。

電能作為當(dāng)今社會(huì)應(yīng)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(wú)可替代的地位。隨著國(guó)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(duì)電力供應(yīng)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(fù)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(fù)荷設(shè)備在電網(wǎng)中大量應(yīng)用，電能質(zhì)量問(wèn)題已越來(lái)越得到電力部門和電力用戶的共同關(guān)注，對(duì)電網(wǎng)側(cè)而言，如何建立一套嚴(yán)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(wú)法回避的責(zé)任，新型負(fù)荷高速增長(zhǎng)對(duì)電網(wǎng)電能質(zhì)量管理提出更高的要求。《電力法》第四章第二十八條規(guī)定：供電企業(yè)應(yīng)當(dāng)保證供給用戶的供電質(zhì)量符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)公用供電設(shè)施引起的供電質(zhì)量問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)及時(shí)處理。用戶對(duì)供電質(zhì)量有特殊要求的，供電企業(yè)應(yīng)當(dāng)根據(jù)其必要性和電網(wǎng)的可能，提供相應(yīng)的電力。近年來(lái)，隨著地方經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展與招商引資成果的不斷擴(kuò)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(jī)械等負(fù)荷高速增長(zhǎng)，與此同時(shí)，一些高新技術(shù)企業(yè)設(shè)備中對(duì)電能質(zhì)量十分敏感的用電負(fù)荷也日益增多，對(duì)當(dāng)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(duì)此予以高度重視并采取有力措施，供電部門今后承擔(dān)的法律責(zé)任與風(fēng)險(xiǎn)將會(huì)加大。搞好諧波監(jiān)督管理，對(duì)保證電網(wǎng)和用戶設(shè)備的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)服務(wù)以提升供電企業(yè)的形象，具有十分迫切的現(xiàn)實(shí)意義。

保證和提高電網(wǎng)電能質(zhì)量是供用電雙方的責(zé)任。惡劣與超標(biāo)的電能質(zhì)量將給電網(wǎng)設(shè)備及用電設(shè)備帶來(lái)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(yùn)行。正本清源，公用電網(wǎng)諧波污染的來(lái)源，除不同電壓等級(jí)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(yīng)當(dāng)是供用電雙方的責(zé)任。但就目前而言，供電公司無(wú)疑承擔(dān)著電網(wǎng)供電質(zhì)量的主要管理責(zé)任，供電企業(yè)的諧波管理首先應(yīng)當(dāng)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(guò)程專業(yè)管理，此外必須抓住源頭，在供用電合同中針對(duì)諧波污染源用戶完善有關(guān)補(bǔ)充條款、明確相關(guān)責(zé)任，是供電企業(yè)在諧波監(jiān)督中獲取主動(dòng)權(quán)的有力手段。

圍繞諧波源實(shí)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(xiàng)重要指標(biāo)，長(zhǎng)期以來(lái)一直得到南通供電公司的重視，歷年來(lái)通過(guò)不斷完善修訂與深入貫徹諧波管理制度、強(qiáng)化落實(shí)管理職責(zé)與實(shí)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(guò)對(duì)南通地區(qū)非線性用戶建立臺(tái)賬與分類統(tǒng)計(jì)，電網(wǎng)主要諧波源集中在煉鋼、化工、電子、機(jī)械等行業(yè)（見附表）。其中南通地區(qū)近年來(lái)新增的非線性用戶主要是以冶煉與整流負(fù)荷為主，此外開發(fā)區(qū)還陸續(xù)新增自動(dòng)化程度高、工藝要求嚴(yán)格的新型精密負(fù)荷用戶，其負(fù)荷敏感特性對(duì)電網(wǎng)電能質(zhì)量有著更高的要求。公司針對(duì)大型諧波源負(fù)荷，嚴(yán)格督促用戶側(cè)落實(shí)諧波治理措施，依靠實(shí)時(shí)監(jiān)控手段，監(jiān)督防范其向電網(wǎng)注入超標(biāo)諧波；對(duì)于新型精密敏感負(fù)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的合格電能產(chǎn)品，此外對(duì)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(duì)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(shí)現(xiàn)電網(wǎng)諧波規(guī)范化管理的保證。嚴(yán)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(luò)，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(zé)與分工。公司對(duì)諧波源的管理堅(jiān)持貫徹預(yù)防與治理相結(jié)合、重在預(yù)防的方針，堅(jiān)持誰(shuí)污染誰(shuí)治理的原則。首先，公司嚴(yán)格審查管理新建諧波源，從流程上把好諧波源用戶業(yè)擴(kuò)增容環(huán)節(jié)；其次，對(duì)測(cè)試出諧波超標(biāo)的老用戶由營(yíng)銷部門主動(dòng)溝通，簽訂諧波治理協(xié)議，積極實(shí)施整改。通過(guò)對(duì)各類非線性用電設(shè)備注入電網(wǎng)的諧波進(jìn)行限制管理，使電網(wǎng)各級(jí)諧波電壓控制在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)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(kuò)流程規(guī)定，諧波源用戶申請(qǐng)新建或擴(kuò)建項(xiàng)目時(shí)，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(jìn)行諧波影響評(píng)估。在確定諧波源用戶的供電方案時(shí)，要求用戶提供其用電設(shè)備對(duì)公用電網(wǎng)電能質(zhì)量影響的分析評(píng)估報(bào)告，對(duì)諧波注入量超標(biāo)的新設(shè)備投運(yùn)時(shí)，應(yīng)同步投入諧波治理措施，能否投運(yùn)以實(shí)測(cè)諧波數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。由于諧波管理是一項(xiàng)“兩頭在外”綜合性工作，除了按照《南通供電公司諧波管理實(shí)施細(xì)則》所明確的各部門分工負(fù)責(zé)外，生技部門牢牢抓住諧波源用戶業(yè)擴(kuò)初步設(shè)計(jì)與濾波工程實(shí)測(cè)驗(yàn)收這兩個(gè)重要環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)諧波監(jiān)督全過(guò)程管理，有效把好諧波源入網(wǎng)關(guān)。

摘要：從補(bǔ)償電容無(wú)法投入，談諧波危害，分析諧波來(lái)源，提出治理諧波的初步建議

關(guān)鍵詞：補(bǔ)償電容、諧波、諧振、諧波源、諧波治理

隨著個(gè)私經(jīng)濟(jì)特別是特鋼和化學(xué)工業(yè)在我市的發(fā)展，我公司的供電量也不斷的增長(zhǎng)，為了使功率因素達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，必須投入補(bǔ)償電容，但是這幾個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的變電所的補(bǔ)償電容器卻無(wú)法投上，強(qiáng)行投入后，電容器熔絲也會(huì)很快熔斷。但根據(jù)其他變電所運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，在此功率因數(shù)下，無(wú)功電流不應(yīng)大于熔絲熔斷電流。這是為什么呢？

經(jīng)過(guò)對(duì)該地區(qū)的供電現(xiàn)狀分析，這是由于諧波引起的。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。