電網(wǎng)諧波的危害及抑制技術(shù)

朱文佳

摘 要：在電網(wǎng)運(yùn)行過程中，諧波的產(chǎn)生對電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)產(chǎn)生了加大的影響。諧波的危害不僅在于影響了電網(wǎng)的穩(wěn)定性，同時(shí)還對電網(wǎng)的運(yùn)行和電網(wǎng)中的電流、電壓產(chǎn)生了不良的影響。因此，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到電網(wǎng)諧波的危害，并且根據(jù)諧波的產(chǎn)生原因做好諧波的抑制和消除工作，保證電網(wǎng)在運(yùn)行過程中能夠達(dá)到穩(wěn)定性要求。從目前電網(wǎng)諧波的產(chǎn)生來看，電網(wǎng)諧波的危害較多，對電網(wǎng)的運(yùn)行質(zhì)量有著非常不利的影響。為此，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對諧波的干預(yù)，重點(diǎn)做好電網(wǎng)諧波的抑制工作。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)諧波；抑制技術(shù)；變壓器；繼電保護(hù)

中圖分類號(hào)：TM711 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.23.153

從目前電網(wǎng)諧波的產(chǎn)生來看，其對電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)造成嚴(yán)重的影響。如果不能有效地抑制或者消除諧波，那么諧波將會(huì)對電網(wǎng)造成較大的危害，使電網(wǎng)在運(yùn)行過程中在電壓和電流等指標(biāo)上出現(xiàn)較大的波動(dòng)，并且對電網(wǎng)造成不利的影響。因此，我們應(yīng)當(dāng)對電網(wǎng)諧波的危害予以足夠的重視，做到根據(jù)電網(wǎng)諧波的產(chǎn)生原因以及特點(diǎn)，認(rèn)真地分析電網(wǎng)諧波的危害種類，并根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)際需要制訂具體的諧波抑制和消除對策，實(shí)現(xiàn)諧波的有效治理。

1 電網(wǎng)諧波的危害

1.1 影響變壓器工作

從電網(wǎng)諧波的危害來看，其主要危害是影響了電網(wǎng)的正常工作。其中，對變壓器的工作狀態(tài)有較大的影響，使變壓器無法按照預(yù)期的運(yùn)行指標(biāo)工作，導(dǎo)致變壓器的工作狀態(tài)不穩(wěn)定，進(jìn)而給供電網(wǎng)的整體穩(wěn)定性和安全性帶來較大的影響。因此，電網(wǎng)諧波的危害主要表現(xiàn)在對變壓器工作狀態(tài)的影響上。

1.2 影響繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置

電網(wǎng)諧波發(fā)生之后，除了會(huì)對變壓器的工作狀態(tài)產(chǎn)生影響之外，還會(huì)對繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置產(chǎn)生不利的影響，使繼電保護(hù)器無法正常工作，影響了繼電保護(hù)器及自動(dòng)裝置的運(yùn)行狀態(tài)，對整個(gè)配電網(wǎng)的運(yùn)行安全性產(chǎn)生了非常不利的影響。因此，有效地抑制諧波的產(chǎn)生，對保證繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置的正常工作具有重要作用。

1.3 增加電容器的損耗

電網(wǎng)諧波產(chǎn)生之后，會(huì)直接增加電容器的損耗，使電容器的使用壽命縮短。如果諧波的能量持續(xù)增加，那么電容器的消耗會(huì)直接增大。過多的損耗會(huì)影響電容器的運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)也會(huì)對電容器的整體壽命產(chǎn)生不利的影響。因此，我們應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到電網(wǎng)諧波對電容器的影響具體表現(xiàn)在增加電容器的損耗上。

1.4 增加輸電線路的功耗

由于電網(wǎng)諧波是一種干擾能量，其在產(chǎn)生之后會(huì)對線路的功耗產(chǎn)生較大的影響，其中，最主要的影響是增加了輸電線路的整體功耗，使輸電線路的輸電效率和節(jié)能性難以達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。因此，在輸電線路的運(yùn)行過程中，有效地抑制和消除諧波，對于提高輸電線路的運(yùn)行質(zhì)量具有重要作用。

1.5 增加旋轉(zhuǎn)電機(jī)的損耗

諧波產(chǎn)生之后，對旋轉(zhuǎn)電機(jī)也會(huì)產(chǎn)生不利的影響，比如會(huì)直接增加旋轉(zhuǎn)電機(jī)的損耗，使旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度快速增加，對旋轉(zhuǎn)電機(jī)的壽命會(huì)產(chǎn)生不利的影響。因此，有效地解決電網(wǎng)諧波問題，對于延長旋轉(zhuǎn)電機(jī)的壽命和保證旋轉(zhuǎn)電機(jī)的正常運(yùn)行具有重要作用。因此，我們應(yīng)當(dāng)對諧波的危害持正確的認(rèn)識(shí)，將諧波的產(chǎn)生作為增加旋轉(zhuǎn)電機(jī)損耗的主要原因。

2 電網(wǎng)諧波的抑制技術(shù)分析

2.1 抑制諧波電流

從諧波的危害來看，在諧波的治理過程中，有效地抑制諧波電流，能夠使諧波的能量得到有效的降低，從而減弱諧波對輸電網(wǎng)和輸電線路的影響。為此，首先應(yīng)當(dāng)從諧波的產(chǎn)生源頭來治理，有效地抑制諧波電流，使諧波電流能夠在可控的范圍內(nèi)得到持續(xù)降低。因此，抑制諧波電流成為了治理諧波的有效措施之一。

2.2 改善供電環(huán)境，選擇合理的供電方式

從諧波的產(chǎn)生來看，其與供電環(huán)境和供電方式有著一定的聯(lián)系。為了有效地抑制和消除諧波，應(yīng)當(dāng)在配電網(wǎng)中有效地改善供電環(huán)境，并且合理地選擇供電方式，從源頭上避免諧波的產(chǎn)生，消除諧波對電網(wǎng)的影響，使諧波問題能夠通過供電環(huán)境的優(yōu)化和供電方式的選擇得到有效的處理。

2.3 增加整流裝置的脈動(dòng)數(shù)

除了上述措施外，增加蒸餾裝置的脈動(dòng)數(shù)也可以有效地抑制諧波的產(chǎn)生，使諧波的危害能夠得到有效的降低。增加整流裝置的脈動(dòng)數(shù)能夠有效地解決諧波的能量擴(kuò)散問題，使諧波電流得到有效的控制，最終達(dá)到預(yù)防諧波電流增加和防止諧波產(chǎn)生更大的危害的目的。

2.4 采用無源濾波器

隨著研究手段的成熟，在輸電網(wǎng)中增加無源濾波器，可以有效地對諧波進(jìn)行過濾，使諧波在通過無源濾波器的過程中得到有效的過濾，防止諧波干擾輸電網(wǎng)。為此，我們應(yīng)當(dāng)將采用無源濾波器作為抑制和治理諧波的重要手段來看待，并在輸電網(wǎng)中正確地使用無源濾波器，實(shí)現(xiàn)對諧波的有效治理。

2.5 應(yīng)用開關(guān)電源干擾的抑制技術(shù)

從諧波的產(chǎn)生源頭來看，對開關(guān)電源采取干擾措施，能夠起到抑制諧波產(chǎn)生的作用。基于這一認(rèn)識(shí)，采用開關(guān)電容電源干擾的抑制技術(shù)，能夠有效地降低諧波的能量，并且防止諧波對輸電網(wǎng)造成較大的危害。所以，我們還可采取開關(guān)電源干擾措施，有效地抑制諧波的產(chǎn)生。

3 結(jié)論

通過本文的分析可知，電網(wǎng)諧波對輸電網(wǎng)中的配件以及輸電的安全性和穩(wěn)定性都會(huì)產(chǎn)生較大的影響，有效地抑制和消除諧波，對提高輸電網(wǎng)的安全性和穩(wěn)定性具有重要意義。從目前諧波的抑制情況來看，要想有效地抑制諧波，可以采取抑制諧波電流、改善供電環(huán)境、選擇供配電方式、增加整流裝置的脈動(dòng)數(shù)、采用無源濾波器及應(yīng)用開關(guān)電源干擾的抑制技術(shù)等措施。只有做好這幾個(gè)方面工作，才能夠保證電網(wǎng)諧波在抑制和治理中取得顯著的效果。

參考文獻(xiàn)

[1]陳璟華，馮新龍，郭經(jīng)韜.考慮最大負(fù)荷供應(yīng)能力的地方電網(wǎng)可靠性分析[J].機(jī)電工程技術(shù)，2011（04）.

[2]張翠芝，智明.泰州電網(wǎng)負(fù)荷特性分析及負(fù)荷預(yù)測[J].江蘇電機(jī)工程，2011（04）.

[3]汪鵬，周虎兵.湖北電網(wǎng)繼電保護(hù)信息系統(tǒng)建設(shè)探討[J].湖北電力，2011（04）.

[4]裴文龍，張婷婷，何俊池.淺談無功功率補(bǔ)償[J].科技致富向?qū)В?011（20）.

[5]胡紅線，李曼嶺.電網(wǎng)調(diào)度方式平臺(tái)系統(tǒng)升級(jí)研究與開發(fā)[J].煤炭技術(shù)，2011（07）.

[6]馮平.繼電保護(hù)故障信息管理系統(tǒng)在“大運(yùn)行”體系中的應(yīng)用[J].湖北電力，2011（04）.

〔編輯：劉曉芳〕