電網諧波、用電設備諧波的產生與抑制

李銓鈞 劉釗

（國網黑龍江省電力有限公司雞西供電公司158100）

電網諧波、用電設備諧波的產生與抑制

李銓鈞 劉釗

（國網黑龍江省電力有限公司雞西供電公司158100）

電網用戶使用高壓配電過程中，受電網諧波的影響往往會對用電設備產生影響，這種影響成為諧波單邊行為，根據電力管理部門的要求，需要對用電諧波進行治理，控制諧波的產生，加強對諧波的抑制作用，保證對用電設備的有效管理效果。本文將針對電力網絡的用電設備諧波產生和抑制標準進行有效的分析，研究電網諧波對用電設備可能產生的不利影響，分析如何完善用電設備的諧波抑制效果。

電網諧波；用電設備；抑制作用

引言

電網諧波的抑制作用是一種綜合的治理過程，需要按照實際的諧波治理標準，合理的劃分規定范圍，根據實際的電網治理水平，逐步提高電網高壓配置標準。對諧波可能產生的各種危害進行處理，盡可能對諧波的單邊行為進行收斂。電網諧波的管理首先需要加強實際的信息宣傳管理工作，強化諧波的治理投資回報效果，對諧波的準確測定進行方案治理，對整個電力網絡的相關使用情況進行監控，確定電網用戶可以延長的設備使用壽命時間，對產品的使用安全、使用質量進行分析，確定有效降低電磁污染問題，提高電網綜合利用率效果的方案。

1 諧波的產生

諧波是用戶用電使用中，產生非線性的負載荷問題影響，產生的諧波。這種諧波來自于非線性的負載，從低壓容量中獲取高壓容量，在直流設備中進行轉化，這種非線性的諧波在用電設備中較為常見。系統中受交流發電的影響，會在定子與轉子之間產生空隙，受鐵芯的影響，分布存在一定的不均勻現象。雖然電勢波的波形較為對稱，但實際的電勢中含有一定數量的奇次波，電網中的大量電流含有奇次波，當變壓器處于空載的時候，就構成穩定的諧波源。另外，電網切空載時，合閘后電網也會形成諧波源。

2 諧波的危害

在電網中諧波會產生一定的危害，對電網中的設備、鏈接性產生嚴重的影響。諧波受電力系統的影響產生電壓諧振的現象，線路中出現的諧振多大，電壓過大，不穩定，線路設備的絕緣層容易擊穿，造成電路短路的現象。諧波的產生會造成繼電保護的誤動現象，嚴重的影響電路的正常運行。當諧波量過大的時候，系統內部的正弦量容易出現誤差問題，諧波的存在會影響通話的穩定性，嚴重的會對實際的通信系統造成干擾，影響電路的有效通信。諧波還會對電路的功率補償造成影響，對電路計算機控制系統造成影響。

諧波對電網設備存在較大的影響，受發動機的電力影響，感應電路存在高次頻的波形分布，傅里葉級數的基波產生小波形，高次諧波使發電機的波形不穩定，出現嚴重的損耗，串入電網的諧波電流會對電路通信造成嚴重的干擾。變壓器受諧波的影響會出現勵磁電流，勵磁電流會出現三次的通過，對電路造成三次命令的下達，充分的命令對電路郵箱壁構件造成嚴重的影響，構件中容易產生渦流損耗問題。

3 諧波的抑制

3.1 濾波

諧波的抑制首先選擇濾波，濾波是對電信號進行不同成分額過濾，將有用的信號保留下來，將干擾電路的信號過濾掉。電力電網設備的諧波過濾消除主要是消除高次諧波。根據過濾的程度分為有源和無源兩種，無源在實際的濾波效果中使用應用效果良好，具有良好的使用效果，成本較低。常用的濾波方式有串聯濾波、并聯濾波和低通濾波。串聯濾波可以對三次諧波進行移植，并聯濾波可以對多次的諧波進行抑制和補償，可以有效消除凈化電路的諧波，低通濾波對于消除高次濾波具有良好的效果。

常用的濾波是并聯電容濾波補償，其中有集中補償、分散補償和就地補償。集中補償是對高壓電容進行集中的安裝處理，降低功率的實際濾波標準，對負載荷的實際配電進行處理；分散不補償是對電負載進行分散功率因素的處理，采用低電壓的電容配比方式進行配電補償；就地補償是對供電較遠的電動機進行連續性工作，采用無功率的補償方式，盡可能的提高電路的功率因數，保證電路損耗的有效降低，控制電流的電流量，逐步提高電路的整體負載效果。

隨著濾波技術的快速發展，有源濾波補償技術受到市場的認可，結合模擬電路和數字電路急性電流檢測分析，消除諧波，提高無功電源系統。適當的對有源濾波進行諧波減少處理，將功率逐步提高到適合范圍內。有源濾波直接與線路進行并聯，產生諧波的負荷。三相線電路利用電流傳感器設置，為邏輯電路提供有效的電流波形，有源濾波電路可以有效的消除基頻層次的成分。邏輯電路剩余的波形可以經過IGB觸發調整，形成反向波形。這種方式的諧波電壓可以有效的實現有源波的補償，在工業、商業電網中廣泛的應用。

3.2 屏蔽接地

按照正確的方式對電路系統進行接地處理，抑制外界對電路的干擾，可以有效的降低電路設備的干擾水平。從實際的電路系統分析出發，合理的分析電路電源接地的控制系統，提升電路系統的穩定性。

屏蔽干擾源的影響是有效抑制諧波的有效方法，通過對電路變頻器本身外科的屏蔽，不讓電磁干擾泄露出去，對輸出的鋼管進行屏蔽處理，要求信號意外的電路采用雙芯屏蔽標準，將主電路與控制電路完整的分離開，禁止電路管線在一個槽內，對周圍的電子敏感設備也要進行有效的屏蔽，確保電路屏蔽罩的接地。

3.3 多項脈沖整流處理與電抗器的應用

按照諧波限制的允許程度，可以采用有效的整流。按照12相脈沖，對THDV系統進行整流，滿足國際的脈沖標準。這種凡是可以有效的對脈沖進行整流，但需要有專業的變壓器設備，不利于整體設備的改造，成本較高。

使用電抗器在變品種輸入電流，明確諧波的次數，確定整體變頻的比率。諧波程度越高，可能對設備的正常運行干擾程度越大，電路需要消耗大量的無用功，對線路的功率進行下降處理，確保電路串入的電抗器諧波電流處于合理有效的狀態。

4 結語

綜上所述，電網電路的有效電能輸送需要對電路的諧波進行抑制處理，控制用電設備諧波的產生，降低諧波對電能質量的干擾。通過分析電網時機的諧波治理情況，對諧波的產生、可能存在的危害內容進行分析，深刻的認識電網諧波的有效治理方法，深入的從技術角度和實際應用方面進行探索，明確電網諧波的有效治理辦法，保證電網設備能源的使用完善性，加強電網的使用效率，降低電網可能產生的各種損耗問題。

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2016-9-24