一. 諧波概述：
(一)諧波定義：
供電系統(tǒng)諧波的定義是對(duì)周期性非正弦電量進(jìn)行傅里葉級(jí)數(shù)分解，除了得到與電網(wǎng)基波頻率相同的分量，還得到很多大于電網(wǎng)基波頻率的分量，這部分電量稱之為諧波。諧波頻率和正常的基波頻率比值(n=fn/fl)稱為諧波次數(shù)。諧波實(shí)際上是一種干擾量，使電網(wǎng)受到污染�，F(xiàn)在技術(shù)領(lǐng)域主要研究諧波的發(fā)生、傳輸、測(cè)量、危害、抑制及濾除，其頻率范圍一般為2≤n≤50(我國(guó)電源頻率為50hz-60hz)
(二)諧波產(chǎn)生的原因：
工礦企業(yè)供配電系統(tǒng)中的高次諧波除來自外部電網(wǎng)(稱為背景諧波，以電壓的形式存在)，諧波產(chǎn)生的主要原因是由于非線性負(fù)載所致，如市政給排水工程中拖動(dòng)風(fēng)機(jī)、水泵以及攪拌器的交流變頻裝置和直流傳動(dòng)裝置，這些裝置都是利用電力半導(dǎo)體技術(shù)將工頻正弦波通過整流、斬波和逆變等措施，變成直流或頻率可調(diào)的交流電。當(dāng)電流經(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，既有諧波電流產(chǎn)生。
(三)諧波源：
向公用電網(wǎng)注入諧波電流或在公用電網(wǎng)上產(chǎn)生諧波電壓的電氣設(shè)備稱為諧波源。具有非線性特性的電氣設(shè)備是主要的諧波源，例如：
1.電弧煉鋼爐2. 整流器及整流設(shè)備
3.焊機(jī)設(shè)備4. 電子控制照明裝置(如調(diào)光電子熒光鎮(zhèn)流器)
5.UPS電源系統(tǒng)6.風(fēng)機(jī)或水泵的變頻調(diào)速裝置
7.高層電梯8.TV影視設(shè)備、TV影視監(jiān)視設(shè)備
9.磁飽和穩(wěn)壓裝置10.計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、變頻冰箱等。我們企業(yè)越來越多的使用產(chǎn)生諧波的電氣設(shè)備，如：交流變頻裝置、軋鋼機(jī)直流傳動(dòng)設(shè)備，晶閘管串接調(diào)速的風(fēng)機(jī)水泵等，這些設(shè)備受用的電流是非正弦形的，其諧波分量使系統(tǒng)正弦電壓產(chǎn)生畸變。諧波電流的量取決于諧波源設(shè)備本身的特性及工作狀態(tài)況，而與電網(wǎng)參數(shù)無關(guān)，所以可視為恒流源。各種晶閘管電路產(chǎn)生的諧波次數(shù)和其電路形式有關(guān)，稱為該電路的特性諧波。對(duì)稱三相變流電路的網(wǎng)側(cè)特征諧波次數(shù)為：PN±1(正整數(shù))。式中P為一個(gè)電網(wǎng)周期內(nèi)脈沖觸發(fā)次數(shù)，除特征諧波外，在三相電壓不平衡，觸發(fā)脈沖不對(duì)稱或非穩(wěn)定工作狀態(tài)下，上述電路還會(huì)產(chǎn)生非特征諧波。進(jìn)行諧波分析和計(jì)算最有意義的是特征諧波，當(dāng)電網(wǎng)接有多個(gè)諧波源時(shí)，由于各諧波源的同次諧波電流分量的相位不同，其和將小于各分量的算術(shù)和。變壓器激磁電流中含有3、5、7、9等各次諧波分量，由于變壓器的原副邊繞組中總有一組為角形接法，為3次諧波提供了通路，所以3次諧波電流一般情況下不會(huì)流入電網(wǎng)。
(四)諧波的含量及危害：
由于諧波的產(chǎn)生將改變電源原由50Hz-60Hz的電壓性質(zhì)，從而產(chǎn)生附加的諧波損耗，使變配電和用電設(shè)備效率降低，加速電纜絕緣老化而使其容易被擊穿，影響自動(dòng)化裝置動(dòng)作的準(zhǔn)確性，對(duì)通訊線路和控制信號(hào)造成電磁及射頻干擾等。
按有關(guān)規(guī)定，諧波的含量大于15%為嚴(yán)重污染電力網(wǎng)，在這種情況下一般電器都無法正常工作，這就必須采取諧波治理措施;電力網(wǎng)諧波含量在8%-10%為中度污染，這時(shí)一般用電設(shè)備還可以工作，但對(duì)于特殊用電設(shè)備就不能正常工作了，如無功補(bǔ)償裝置就是此種情況，我們向電力網(wǎng)投切的一般電力電容器沒有抗諧波功能，如果此時(shí)電力網(wǎng)諧波含量在8%-10%以上投入電力電容，那么電力電容將在諧波的作用下發(fā)生諧振，并在電容內(nèi)部產(chǎn)生數(shù)倍于額定電流的諧振電流，于是就會(huì)發(fā)生無功補(bǔ)償裝置在運(yùn)行很短的時(shí)間內(nèi)電力電容器就被擊穿而失去電容容量，諧波的干擾也將使無功補(bǔ)償裝置中的小型斷路器(熔斷器)、接觸器(復(fù)合開關(guān))、熱繼電器等電器保護(hù)元件過熱、失靈、熔焊、誤動(dòng)作、接地保護(hù)裝置功能失常，由于諧波源的存在而且需要無功補(bǔ)償時(shí)，普通補(bǔ)償裝置將難以正常工作，這時(shí)就必須采取先治理后補(bǔ)償?shù)男路桨浮?/div>
二、 諧波治理：
為了能把諧波對(duì)電力系統(tǒng)的干擾限制在系統(tǒng)可以接受的范圍內(nèi)，我國(guó)頒布了電力系統(tǒng)諧波管理暫時(shí)規(guī)定(SD123-84、GB/T14549-93)和IEC標(biāo)準(zhǔn)，明確了各種諧波源產(chǎn)生諧波的極限值。
電力系統(tǒng)治理諧波的主要措施有：
(一)裝設(shè)由電感、電容及電阻組成的單調(diào)諧濾波器和高通濾波器。單調(diào)諧濾波器是針對(duì)某個(gè)特定次數(shù)的諧波而設(shè)計(jì)的濾波器，高通濾波器是為了吸收若干較高次諧波的濾波器。
(二)增加整流相數(shù)。高次諧波電流與整流相數(shù)密切相關(guān)，相數(shù)增多，高次諧波的最低次數(shù)變高，諧波電流幅值變小。一般可控硅整流裝置多為6相，為了降低高次諧波電流，可以改為12相、24相或48相。當(dāng)采用12相整流時(shí)，高次諧波電流只約占全電流的10%左右，危害性大大降低了。
(三)在補(bǔ)償電容器回路中串聯(lián)一組電抗器，如果對(duì)應(yīng)某次諧波有Xln-Xcn=0即產(chǎn)生諧波，其諧波電流、電壓都趨于無窮大。為了擺脫這一諧振點(diǎn)，通常在電容器(選電壓等級(jí)有要求)支路串接電抗器，其感抗值的選擇應(yīng)使在可能產(chǎn)生的任何諧波下，均使電容器回路的總電抗為感抗而不是容抗，從根本上消除了產(chǎn)生諧波的可能性。
(四)當(dāng)兩臺(tái)以上整流變壓器由同一段母線供電時(shí)，可將整流變壓器一次側(cè)繞組分別交替接成△形和Y形，這就可使5次、7次諧波相互抵消，而只需要考慮11次、13次諧波的影響，由于頻率高，波幅值小，所以危害性將大大減小。
淺談無功補(bǔ)償?shù)淖饔?/div>
1、解決利率電費(fèi)：較少或小粗利率電費(fèi)，為用戶降低生產(chǎn)成本;
2、降低線路損失：減少由于線路過長(zhǎng)導(dǎo)致的有功消耗，節(jié)約電能;
3、降低主變損失：減少由于主變電流導(dǎo)致的有功損耗，介于電能;
4、釋放主變?nèi)萘浚簻p少被無功功率所占用的主變?nèi)萘�，提高變壓器供電能�?
5、提高末端電壓：因線路無功消耗大導(dǎo)致的末端電壓降低，不利動(dòng)力設(shè)備的運(yùn)行;
6、電網(wǎng)濾波：提高電網(wǎng)質(zhì)量，削弱諧波影響; 7、設(shè)備更新：提高設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性、先進(jìn)性;
8、設(shè)備新裝：建廠初期的電氣規(guī)劃、設(shè)計(jì)更合理。
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