一. 諧波概述：

 

    (一)諧波定義：

 

    供電系統(tǒng)諧波的定義是對周期性非正弦電量進行傅里葉級數(shù)分解，除了得到與電網(wǎng)基波頻率相同的分量，還得到很多大于電網(wǎng)基波頻率的分量，這部分電量稱之為諧波。諧波頻率和正常的基波頻率比值(n=fn/fl)稱為諧波次數(shù)。諧波實際上是一種干擾量，使電網(wǎng)受到污染?，F(xiàn)在技術領域主要研究諧波的發(fā)生、傳輸、測量、危害、抑制及濾除，其頻率范圍一般為2≤n≤50(我國電源頻率為50hz-60hz)

 

    (二)諧波產生的原因：

 

    工礦企業(yè)供配電系統(tǒng)中的高次諧波除來自外部電網(wǎng)(稱為背景諧波，以電壓的形式存在)，諧波產生的主要原因是由于非線性負載所致，如市政給排水工程中拖動風機、水泵以及攪拌器的交流變頻裝置和直流傳動裝置，這些裝置都是利用電力半導體技術將工頻正弦波通過整流、斬波和逆變等措施，變成直流或頻率可調的交流電。當電流經負載時與所加的電壓不呈線性關系就形成非正弦電流，既有諧波電流產生。

 

    (三)諧波源：

 

    向公用電網(wǎng)注入諧波電流或在公用電網(wǎng)上產生諧波電壓的電氣設備稱為諧波源。具有非線性特性的電氣設備是主要的諧波源，例如：

 

    1.電弧煉鋼爐2. 整流器及整流設備

 

    3.焊機設備4. 電子控制照明裝置(如調光電子熒光鎮(zhèn)流器)

 

    5.UPS電源系統(tǒng)6.風機或水泵的變頻調速裝置

 

    7.高層電梯8.TV影視設備、TV影視監(jiān)視設備

 

    9.磁飽和穩(wěn)壓裝置10.計算機、打印機、復印機、變頻冰箱等。我們企業(yè)越來越多的使用產生諧波的電氣設備，如：交流變頻裝置、軋鋼機直流傳動設備，晶閘管串接調速的風機水泵等，這些設備受用的電流是非正弦形的，其諧波分量使系統(tǒng)正弦電壓產生畸變。諧波電流的量取決于諧波源設備本身的特性及工作狀態(tài)況，而與電網(wǎng)參數(shù)無關，所以可視為恒流源。各種晶閘管電路產生的諧波次數(shù)和其電路形式有關，稱為該電路的特性諧波。對稱三相變流電路的網(wǎng)側特征諧波次數(shù)為：PN±1(正整數(shù))。式中P為一個電網(wǎng)周期內脈沖觸發(fā)次數(shù)，除特征諧波外，在三相電壓不平衡，觸發(fā)脈沖不對稱或非穩(wěn)定工作狀態(tài)下，上述電路還會產生非特征諧波。進行諧波分析和計算有意義的是特征諧波，當電網(wǎng)接有多個諧波源時，由于各諧波源的同次諧波電流分量的相位不同，其和將小于各分量的算術和。變壓器激磁電流中含有3、5、7、9等各次諧波分量，由于變壓器的原副邊繞組中總有一組為角形接法，為3次諧波提供了通路，所以3次諧波電流一般情況下不會流入電網(wǎng)。

 

    (四)諧波的含量及危害：

 

    由于諧波的產生將改變電源原由50Hz-60Hz的電壓性質，從而產生附加的諧波損耗，使變配電和用電設備效率降低，加速電纜絕緣老化而使其容易被擊穿，影響自動化裝置動作的準確性，對通訊線路和控制信號造成電磁及射頻干擾等。

 

    按有關規(guī)定，諧波的含量大于15%為嚴重污染電力網(wǎng)，在這種情況下一般電器都無法正常工作，這就必須采取諧波治理措施;電力網(wǎng)諧波含量在8%-10%為中度污染，這時一般用電設備還可以工作，但對于特殊用電設備就不能正常工作了，如無功補償裝置就是此種情況，我們向電力網(wǎng)投切的一般電力電容器沒有抗諧波功能，如果此時電力網(wǎng)諧波含量在8%-10%以上投入電力電容，那么電力電容將在諧波的作用下發(fā)生諧振，并在電容內部產生數(shù)倍于額定電流的諧振電流，于是就會發(fā)生無功補償裝置在運行很短的時間內電力電容器就被擊穿而失去電容容量，諧波的干擾也將使無功補償裝置中的小型斷路器(熔斷器)、接觸器(復合開關)、熱繼電器等電器保護元件過熱、失靈、熔焊、誤動作、接地保護裝置功能失常，由于諧波源的存在而且需要無功補償時，普通補償裝置將難以正常工作，這時就必須采取先治理后補償?shù)男路桨浮?/div>

 

    1、解決利率電費：較少或小粗利率電費，為用戶降低生產成本;

 

    2、降低線路損失：減少由于線路過長導致的有功消耗，節(jié)約電能;

 

    3、降低主變損失：減少由于主變電流導致的有功損耗，介于電能;