建筑電氣諧波治理措施及設備選型簡析

孫博

【摘要】概括諧波主要危害，分析電氣設計主要諧波抑制和治理措施，分析無源濾波和有源濾波等主要參數的設計和選擇，供廣大同行參考

【關鍵詞】諧波；無源濾波；APF；建筑電氣

隨著電力電子技術的快速發展，建筑中各種變頻和非線性負荷廣泛應用（如計算機、變頻空調、LED燈、變頻風機、水泵、汽車充電樁、氣體放電燈等），造成建筑供配電系統諧波問題越來越突出，影響供配電系統安全穩定運行。

所以了解建筑諧波特性，分析各諧波治理方法，采取合理的諧波措施，在經濟性與治理效果之間取得良好的平衡，對建筑電氣設計合理優化設計有積極作用。

1、諧波治理措施簡析

（1）選擇帶A接線的變壓器接線形式，這種接線形式使3n次諧波在A繞組中形成環流，可以抑制3n次諧波流入共用電網，但Δ繞組中諧波電流會造成繞組銅損增加、變壓器繞組過熱，所以在變壓器選型時應適當降容。

（2）增加導線截面，對于3n次諧波電流較大的三相配電線路或諧波電流較大的單相配電線路，配電設計時應該增加中性線導線截面、考慮導線載流量降容，避免中性線電流過大，導致導線發熱，影響使用壽命和使用安全。《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008第7.4.4.3條對諧波影響下，導線截面選擇做了相應要求。

（3）諧波源負荷和非諧波源負荷分開供電，可以用三相配電線路對諧波源負荷集中供電，且盡量做到三相負荷平衡，三相供電即能增加系統諧波電流承受能力，且有利于諧波電流的相互抵消；即降低對其他設備負荷和諧波敏感負荷的影響，也便于諧波的集中治理。

（4）對于大容量諧波源，在有條件的情況下，可以提高供電電壓，采用專用線路對諧波負荷供電，可以增加系統諧波承受能力，也便于諧波集中治理。所以設計時應盡量采用單獨變壓器給中央空調供電，同時適當減低變壓器負載率，這樣既能減小大型變頻設備對其他用電負荷干擾，又便于集中治理。

（5）合理設置無源濾波器，無源濾波器結構簡單、成本低廉、可靠性高，被廣泛運用于配電系統諧波治理。通過在無功補償電容器串聯一定電抗率的電抗器，能有效消除特定次諧波電流，能很好的將諧波抑制和無功補償相結合。

（6）對于諧波頻率帶寬，波動大的配電系統，可以設置有源濾波器（APF）。有源濾波是采用電力電子裝置，通過特定算法，產生一個與諧波波形相同、幅值相等、相位相反的電流來抵消諧波電流。

2、無源濾波器參數選擇