２００８年第２２期 内蒙古石油４Ｌ＿ｖ－ ６７ ｆ ｉ电力谐波危害及治理方法 满 勇，曹利敏，张 刚 （内蒙古电力勘测设计院，内蒙古呼和浩特０１００２０） 摘要：电力谐波问题日益严重，本文简述了谐波危害及治理方法。 关键词：电网；谐波；危害；治理 电能质量与供电的频率、幅值和波形畸变等因 讯设备，影响设备的正常运行。 素有关。电网的频率和幅值很大程度上由发电厂控 ３治理电力谐波的基本方法 制，而电流和电压波形的畸变则归因于用电设备或 ①从受到谐波影响的设备或系统出发，使其不 负载。传统的线性负载，如白炽灯、磁感应电动机、电 产生或少产生谐波主要有以下几种：选择合理的供 阻性发热丝、电容器等，其电流波形是和正常电网电 电方式；避免电容器对谐波的放大；提高设备抗谐波 压波形一致的正弦波，基本没有畸变。但是随着经 干扰能力；改善谐波保护性能；改善谐波源的配置或 济、技术的发展，特别是电力电子技术的发展，出现 工作方式｝采用多重化技术等等。但由于受设备结 了具有显著非线性特征的负载，从电网汲取的电流 构、效率、成本、可靠性等因素影响，只能解决部分问 波形存在严重畸变，不再是和电网的电压波形一致 题；②应用失谐电抗器抑制谐波共振放大主要抑制 的正弦波。畸变的电流波形含有大量的高次谐波分 谐波共振放大，滤波作用较小；③使用Ｉ Ｃ无源电力 量，这些谐波电流注入电网，导致电能质量恶化，对 滤波器进行谐波治理在谐波源附近或公用电网节点 供电电网和电力用户产生日益严重的影响和干扰。 装设单调谐及高通滤波器，可以吸收谐波电流，同时 １谐波的产生 还可以进行无功功率补偿，运行维护简单，成本低， １．１ 电源本身谐波 技术成熟，是目前使用最为广泛的谐波治理方法，但 由于发电机制造工艺的问题，致使电枢表面的 由于治理效果不够理想，只能对特定谐波进行滤波， 磁感应强度分布稍稍偏离正弦波，因此产生的感应 且滤波性能不稳定，设计不当时，可能导致谐波放大 电动势也会稍稍偏离正弦电动势，即所产生的电流 和系统震荡等新问题。另外它消耗大量有色金属，体 稍偏离正弦电流。有几个这样的电源并网时，总电源 积大，占地面积大，所以将逐步被淘汰。④使用有源 的电流也将偏离正弦波。 电力滤波器进行谐波治理有源电力滤波器的滤波性 １．２ 主要非线性负载装置 能不受系统阻抗的影响，实现了动态治理，可以同时 电弧炉、变频调速装置、直流调速系统、整流设 对无功和负序进行补偿，也可对多个谐波源集中治 备、中高频感应加热设备、焊接设备、晶闸管温控设 理。随着大功率快速自关断器件的不断发展，基于瞬 备、晶闸管调光设备、ＵＰＳ电源、计算机、音像设备、 时无功功率理沦的谐波检测方法的不断完善，以及 变频空调、充电器、电子节能灯、复印机等等。电流流 自动化控制技术和数字信号处理技术的不断进步， 经这些非线性负载时，负载上的电流为非正弦电波， 有源电力滤波器得到了极大的发展，现已进入实用 即产生了谐波。 阶段。 ２谐波的危害 ４结束语 ①增加电力设施负荷，降低系统功率因数，降低发 随着非线性电力设备的广泛应用，电力系统中 电、输电及用电设备的有效容量和效率，造成设备浪 谐波问题越来越严重，一方面造成了电力设备的损 费、线路浪费和电能损失；②弓Ｉ起无功补偿电容器谐 坏，加速绝缘老化，另一方面也影响了计算机等电子 振和谐波电流放大，导致电容器因过电流或过电压 设备正常工作，直接扰乱了人们的正常生活。 而损坏或无法投入运行；③产生脉动转矩致使电动 谐波问题涉及供电部门、电力用户和设备制造 机振动，影响产品质量和电机寿命；③由于涡流和集 商，谐波问题已引起人们的高度重视。应合理规划电 肤效应，使电机、变压器、输电线路等产生附加功率 网，电力电子设备（特别一次设备）应符合电磁发射 损耗而过热，浪费电能并加速绝缘老化；④谐波电压 水平，电子设备、电子仪器应满足电磁兼容性要求。 以正比于其峰值电压的形式增强了绝缘介质的电场 对于治理方法来说目前的有源电力滤波器具有治理 强度，降低设备使用寿命；⑤的倍数次谐波电流会导 效果好，节能、节材，不管是串联、并联还是混合型滤 致三相四线系统的中线过载，并在三角形接法的变 波器都将是谐波治理技术的最新发展方向，有着广 压器绕组内产生环流，使绕组电流超过额定值，严重 阔的发展前景。但我相信随着技术水平的不断进步， 时甚至引发事故；⑥谐波会改变保护继电器的动作 将来一定会有更先进的谐波治理措施。 特性，引起继电器保护设备的误动作，造成继电保护 ［参考文献］ 等自动装置工作紊乱；⑦谐波改变了电压或电流的 Ｅｌ３ 王兆安等．谐波抑制和无功功率补偿ＥＭ］．北 变化率和峰值，延缓电弧熄灭，影响断路器的分段容 京：机械工业出版社，１９９８． 量｝⑧使计量仪表特别是感应式电能表产生计量误 ［２］ 卓放，王兆安．有源电力滤波器的发展与应用 差；⑨干扰临近的电力电子设备、工业控制设备和通 ＥＪ３．电源技术应用，２０００，３（６）． 收稿日期：２０ｏ８一Ｏ７—２２
