簡述諧波在用電營銷中的運用探討

樊潔

摘要：闡述了如何加強用電營銷工作中的諧波管理,防止諧波污染。

關鍵詞：用電營銷；諧波；管理措施

1 前言

優質的電能對保證電網和廣大用戶的電氣設備及各種用電器具的安全運行, 保障國民經濟各行各業的正常生產和產品質量,以及提高人民生活質量具有重要的意義。諧波含量是衡量電能質量的重要指標,而諧波源作為破壞電能質量的殺手,其影響越來越嚴重。

如何加強用電營銷工作中的諧波管理,防止諧波污染,開展用電綠色營銷, 已經是擺在用電營銷工作者面前的一道主要課題。

2諧波管理與用電營銷

隨著國民經濟的發展,人們對用電的需要日益增大,各種性質的用電設備大量接人電網,使電網負載的性質不斷變化,特別是個別大容量諧波源設備的接入, 使電網昔日漂亮的波形發生嚴重的畸變, 對電能形成嚴重污染,既影響了對網內客戶的正常供電,又影響到電能貿易計量裝置的準確性、公平性、公正性。所以我們必須樹立正確的營銷觀念,加強諧波管理,開展綠色營銷,保護好電網的電能質量。

諧波的產生與危害

系統中主要的諧波源是各種整流設備,交直流換流設備,電子電壓調整設備,電弧爐、感應爐、現代工業設施為節能和控制使用的各種電力電子設備, 非線性負荷以及多種家用電器和照明設備等。電氣鐵道機車采用的大容量單相整流供電設施, 除了產生大量諧波電流外, 還對三相交流供電系統產生不平衡負荷和負序電流、電壓。這些負荷都使電力系統的電壓和電流產生畸變, 并對電力設備和廣大用戶設備及通信線路產生危害或干擾。

諧波污染對電力系統的危害歸納起來主要有：

1）對旋轉電機發電機和電動機產生附加功率損耗和發熱并可能引起振動。

2）對無功補償電容器組引起諧振或諧波電流的放大,從而導致電容器因過負荷或過電壓而損壞, 對電力電纜也會造成電纜的過負荷或過電壓擊穿。

3）增加電網的損耗。當發生諧振或放大現象時,損耗可達到相當大的程度。

4）對繼電保護、自動控制裝置和計算機產生干擾和造成誤動作。尤其是一些衰減時間較長的暫態過程,如變壓器合閘涌流中的諧波分量,由于其輻值和含量都很大,更容易引起繼電保護的誤動作。

5）造成電能計量的誤差。一方面是增加電度表本身的誤差, 另一方面是諧波源負荷從系統中吸收基波功率而向系統送出諧波功率。這樣受害的用戶既從系統中吸收基波功率,又從諧波源吸收無用的諧波功率,其后果是諧波源負荷用戶少付電費,而受害的用戶多付電費。

6）諧波電流在高壓架空線路上的流動除增加線損外,還將對相鄰通訊線路產生干擾。

2.2諧波對用電營銷工作的影響

諧波對用電營銷工作的影響主要是3 個方面：

1）諧波時電能計量的影響造成交易不公平諧波源產生諧波后,全部向系統注入,通過系統內部的輸變電設備和網內客戶的用電設備消化吸收。

由于目前計量裝置的表大多為多功能電子表, 不具有陡然頻率下降特性,因此,其計量的電能是針對于諧波源戶,計量裝量記錄的電能P1=基波電能-諧波電能。

對于普通客戶, 計量裝置記錄的電能P2=基波電能+諧波電能。

這樣一來,污染源戶產生污染不但不負責,而且還少交電費,要電力部門和普通客戶來買單,有失交易的公平、公正。

2）諧波對線損的影響

由于諧波的注入,在系統內隨機流動,偶爾還引起局部振蕩,造成線路損耗和母線不平衡電流的急劇上升, 母線上裝有密集性補償電容或移相裝置,此時諧波電流就被放大,大電流造成設備發熱,母線不平衡電流增大,如果遇有操作,還可誘發諧振,造成巨大的損耗。

3）諧波對正常客戶的影響

正常客戶的用電設備,吸收了通過電網轉送來的諧波后,產生一些不利的后果,嚴重影響了客戶的正常用電,如電機跳閘,照明忽明忽暗,音訊設備噪音增大等,對電力企業產生抱怨,滿意度下降,給營銷工作帶來負面影響。

3諧波的防范與治理

為了保持供電系統中諧波含量及電壓波形畸變率在規定的范圍內,需要對電網的諧波情況、已接入的和新接入系統的諧波源負荷進行管理及測量,并按照“誰干擾、誰污染、誰治理”的政策采取相應的防范措施和治理措施, 把諧波對電網的影響降到最低。

3 .1 國家有關對限制諧波的政策

1984 年國家頒發了《電力系統諧波管理暫行規定》（SD126-84）對未加措施直接接入系統的諧波源的容量進行了明確規定，見表1。

表1 換流器和交流調壓器的容限制

3.2 對現有諧波源戶的治理

根據國家規定,我市現有典型諧波源戶,均必須進行治理,考慮到我市的經濟實際情況,可按下面二種辦法進行治理。

1）對容量在4000kVA 及以上直接接入10kV 系統或及10000kVA以上直接接入35kV 系統的諧波源戶, 必須采取專項濾波器消諧,進行專項治理。

2）余下的可將變壓器低壓接成△接線,直接限制三次諧波入網。

3.3 對以后新上諧波源戶的防范

在用電營銷中,必須對新的諧波源戶在入網審批流程中,加以特別注意,必須在經過計算分析和實測后,確定其符合相關規定的,才準其入網運行。

4 結束語

本文通過分析諧波對用電營銷的影響，提出了防范和治理諧波的措施，從而降低了諧波對電網的影響，適應了當今電力企業“綠色用電”的這一節能理念，控制和管理好諧波對電網的影響，是擺在用電營銷工作者面前的一道主要課題。

注：文章內所有公式及圖表請以PDF形式查看。