廣播電視工程中無功補(bǔ)償與諧波治理分析

趙長勇

摘 要 目前，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，我國廣播電視工程建設(shè)水平有了很大的提高，但在實(shí)際情況中，廣播電視工程的硬件系統(tǒng)中往往存在有一些負(fù)荷量較大的設(shè)備，這些設(shè)備在運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生較大的無功功率，同時(shí)由于廣播電視系統(tǒng)在運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生大量的諧波電流。而諧波的產(chǎn)生就會(huì)對電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成一定的影響，影響無功補(bǔ)償裝置的正常工作，在嚴(yán)重的情況下，還很容易造成嚴(yán)重的安全事故。因此，需要在廣播電視工程的建設(shè)中做好對于無功補(bǔ)償?shù)暮侠碓O(shè)計(jì)與諧波的治理工作，通過科學(xué)合理的技術(shù)手段來降低諧波對于電力系統(tǒng)的影響。

關(guān)鍵詞 廣播電視工程；無功補(bǔ)償；諧波治理

1 廣播電視工程建設(shè)中諧波的產(chǎn)生原因以及危害

1.1 諧波的產(chǎn)生原因

在一般情況下，諧波的產(chǎn)生原因主要是由于以下幾點(diǎn)，①系統(tǒng)中非線性負(fù)載量過大，而這一點(diǎn)在廣播電視系統(tǒng)的建設(shè)中尤為明顯，非線性負(fù)載量就是當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)的電流經(jīng)過負(fù)載時(shí)，由于電流超過額定，導(dǎo)致電流波形產(chǎn)生較為明顯的變化，而波形變化的幅度如果超過系統(tǒng)的額定范圍則會(huì)產(chǎn)生一定的干擾電流，這部分干擾電流會(huì)在系統(tǒng)中繼續(xù)傳輸，從而造成電磁干擾；②在電力傳輸過程會(huì)產(chǎn)生諧波，在發(fā)電階段處理不當(dāng)就容易產(chǎn)生諧波震蕩，且諧波會(huì)隨著電流傳輸不斷影響到電力系統(tǒng)中的各個(gè)設(shè)備，從而對設(shè)備產(chǎn)生影響；③此外，常見的諧波產(chǎn)生原因還有電力系統(tǒng)的電路開關(guān)、電力設(shè)備中的鐵芯電力裝置、電弧設(shè)備的運(yùn)行等。

1.2 諧波的危害

在實(shí)際情況中，諧波會(huì)對電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成比較大的影響，主要體現(xiàn)在①對電力系統(tǒng)設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成影響；②使設(shè)備的功率降低。首先，諧波會(huì)影響到信號(hào)數(shù)據(jù)的傳輸，對于一些需要接收信號(hào)完成顯示的設(shè)備來說，諧波往往也會(huì)被接收當(dāng)作信號(hào)，而設(shè)備對于諧波內(nèi)容根本無法讀取，會(huì)造成設(shè)備顯示出現(xiàn)問題。其次，諧波在傳輸過程中會(huì)造成破壞力較強(qiáng)的震蕩，從而影響電力系統(tǒng)設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。最后，諧波會(huì)造成電力設(shè)備的功率下降，諧波會(huì)影響到信號(hào)的穩(wěn)定性，從而對設(shè)備導(dǎo)通功率造成比較嚴(yán)重的影響[1]。

2 廣播電視工程中的無功補(bǔ)償裝置

2.1 無功補(bǔ)償?shù)淖饔?/p>

目前，在廣播電視系統(tǒng)建設(shè)中所使用的無功補(bǔ)償設(shè)計(jì)的目的主要是以下方面。首先，無功補(bǔ)償是為了提高電力系統(tǒng)的負(fù)載能力，減少系統(tǒng)運(yùn)行過程的功率損耗；其次，通過合理布置無功補(bǔ)償裝置能夠有效提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，保證電力傳輸過程中的質(zhì)量與效率；最后，通過無功補(bǔ)償還能夠有效實(shí)現(xiàn)有功與無功負(fù)載之間的平衡，從而保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。因此，在廣播電視系統(tǒng)的建設(shè)過程中，通過合理布置無功補(bǔ)償裝置，對于提高系統(tǒng)用電效率有著十分重要的作用。

2.2 目前無功補(bǔ)償裝置的缺陷

無功補(bǔ)償裝置在廣播電視系統(tǒng)的建設(shè)中有著較為廣泛的應(yīng)用，但是同時(shí)這一措施也存在一定的缺陷，首先在無功補(bǔ)償過程中會(huì)產(chǎn)生較為嚴(yán)重的諧波現(xiàn)象，導(dǎo)致電力系統(tǒng)電容器在運(yùn)行過程中容易超過額定數(shù)值，從而破壞設(shè)備。其次，無功補(bǔ)償還容易導(dǎo)致電力系統(tǒng)與電容器產(chǎn)生諧波，從而影響到其他設(shè)備的正常運(yùn)行[2]。

3 無功補(bǔ)償與諧波治理

3.1 選擇適合的補(bǔ)償方案

目前，在廣播電視系統(tǒng)的建設(shè)中所使用的無功補(bǔ)償形式主要有隨機(jī)就地補(bǔ)償與跟蹤補(bǔ)償兩種。其中，隨機(jī)就地補(bǔ)償主要是針對因數(shù)較小的設(shè)備，將設(shè)備與補(bǔ)償電容器、觸發(fā)器、鎮(zhèn)流器等設(shè)備安裝在同一線路上由同一控制盒控制，在保證功率因素大于0.9時(shí)才能夠投入使用。而跟蹤補(bǔ)償就是指將低壓電容器組并聯(lián)在0.4kV的母線上，通過分組投切的方式進(jìn)行補(bǔ)償。在實(shí)際情況中，需要系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員根據(jù)廣播電視系統(tǒng)的實(shí)際情況來選擇合適的方式進(jìn)行無功補(bǔ)償，確保設(shè)計(jì)的合理性。

3.2 使用濾波裝置治理諧波

目前，為了保證滿足無功補(bǔ)償與諧波治理的需要，在廣播電視系統(tǒng)的建設(shè)中，設(shè)計(jì)人員往往都是采用加裝濾波裝置的形式來作為解決途徑，這一方法一方面具有較強(qiáng)的治理效果，另一方面適用范圍也比較廣。常見的濾波裝置有無源濾波器與有源濾波器兩種。其中無源濾波器主要由電感器、電容和電阻設(shè)備構(gòu)成，這一類型的濾波器在設(shè)計(jì)中結(jié)合了廣播電視系統(tǒng)經(jīng)常由于電力故障而無法正常運(yùn)行的情況，通過在系統(tǒng)中加裝UPS裝置來實(shí)現(xiàn)對于濾波的補(bǔ)償效果。在實(shí)際情況中，為了提高無源濾波器的使用效率，可以將該設(shè)備以并聯(lián)的形式安裝在系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)關(guān)鍵設(shè)備的母線上，利用分段治理的形式來提高諧波治理的效率。另外一種常見的濾波器是有源濾波器，主要由電力電子組成，這一類型的濾波器通過將系統(tǒng)外流通的電流導(dǎo)入電力系統(tǒng)中，從而對由于系統(tǒng)負(fù)載能力不足產(chǎn)生的諧波進(jìn)行濾除，同時(shí)還能夠起到抵消多余電流的目的。在一般情況下，有源濾波器主要被應(yīng)用與諧波比較嚴(yán)重的部分，常見的安裝方式是先在產(chǎn)生諧波的源頭與電力系統(tǒng)之間串聯(lián)一個(gè)變壓器，并將濾波器安裝在輸出部分的副邊，從而起到諧波濾除的作用。目前，在廣播電視系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，針對較大功率的系統(tǒng)主要還是使用有源濾波器，但是這兩種濾波器都存在一定的優(yōu)勢與不足，需要設(shè)計(jì)人員根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際需要來選擇合理的方式。

4 結(jié)束語

一方面我國廣播電視工程的不斷發(fā)展是滿足我國人民群眾精神文化需求的重要手段，但是另一方面隨著廣播電視系統(tǒng)的建設(shè)，無功補(bǔ)償與諧波問題也逐漸成為在廣電系統(tǒng)建設(shè)中無法回避的問題。因此，需要技術(shù)人員立足于實(shí)際情況，正確認(rèn)識(shí)存在于目前我國廣播電視系統(tǒng)建設(shè)中的技術(shù)問題，認(rèn)識(shí)諧波對于我國電力系統(tǒng)的負(fù)面影響，從而通過技術(shù)與設(shè)備層面入手，積極探討解決相應(yīng)問題的途徑，從而提高我國電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性，促進(jìn)我國廣播電視工程建設(shè)的健康持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊帆.油田低壓電網(wǎng)變頻諧波狀況及治理對策訪大港油田采油工藝研究院電力技術(shù)專家陳學(xué)梅[J].電氣應(yīng)用，2017，（10）：4-6.

[2] 岳躍隨.諧波對低壓配電線路影響及無功補(bǔ)償裝置治理技術(shù)探究[J].通訊世界，2017，（01）：214.