一、概況

經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展帶來供電緊張，為解決供電緊張，一方面要建設(shè)許多新的電廠和輸電線路，另一方面要高效利用現(xiàn)有的電力資源，減少電力損耗。諧波是導(dǎo)致電力損耗增加，供電質(zhì)量下降的重要因素。本資料分析諧波基本特性，對配網(wǎng)中諧波的來源和危害進(jìn)行了詳細(xì)說明，總結(jié)了治理諧波的方法。

二、諧波的產(chǎn)生及危害

電力諧波對電力網(wǎng)（用戶）危害是十分嚴(yán)重的，它是一種電力污染，一種人們看不見、嗅不到、摸不著的污染。所以往往不被人們注意。對于電力系統(tǒng)，諧波是個很要命的問題！

1。諧波的危害的產(chǎn)生主要表現(xiàn)在

當(dāng)電網(wǎng)中的電壓或電流波形非理想的正弦波時，即說明其中含有頻率高于50HZ的電壓或電流成分，我們將頻率高于50HZ的電流或電壓成分稱之為諧波。當(dāng)諧波頻率為工頻頻率的整數(shù)倍時，我們將其稱之為整數(shù)次諧波，這類諧波通常用次數(shù)來表示。例如：將頻率為工頻頻率5倍（250HZ）的諧波稱之為5次諧波，將頻率為工頻頻率7倍（350HZ）的諧波稱之為7次諧波，依此類推。當(dāng)諧波頻率不是工頻頻率的整數(shù)倍時，我們將其稱之為分?jǐn)?shù)諧波。這類諧波通常直接使用諧波頻率來表示。例如：頻率為1627HZ的諧波。

2。諧波產(chǎn)生的原因多種多樣。比較常見的有兩類

類是由于非線性負(fù)荷而產(chǎn)生諧波，例如可控硅整流器、開關(guān)電源等，這一類負(fù)荷產(chǎn)生的諧波頻率均為工頻頻率的整數(shù)倍。例如三相六脈波整流器所產(chǎn)生的主要是5次和7次諧波，而三相12脈波整流器所產(chǎn)生的主要是11次和13次諧波。

**類是由于逆變負(fù)荷而產(chǎn)生諧波，例如中頻爐、變頻器，這一類負(fù)荷不僅產(chǎn)生整數(shù)次諧波，還產(chǎn)生頻率為逆變頻率2倍的分?jǐn)?shù)諧波。

例如：使用三相六脈波整流器而工作頻率為820HZ的中頻爐則不僅產(chǎn)生5次和7次諧波，還產(chǎn)生頻率為1640HZ的分?jǐn)?shù)諧波。

諧波在電網(wǎng)誕生的同時就是存在的，因為發(fā)電機(jī)和變壓器都會產(chǎn)生少量的諧波。但是由于產(chǎn)生大量諧波的用電設(shè)備不斷增加，并且電網(wǎng)中大量使用的并聯(lián)電容器所造成的諧波放大，使得諧波的影響越來越嚴(yán)重，從而逐漸引起人們的重視。

當(dāng)電網(wǎng)中的諧波電流較大，以至于電壓波形也產(chǎn)生畸變時，我們將其稱之為電網(wǎng)被污染。電網(wǎng)的污染程度用電壓波形畸變率來表示，簡稱THDU。按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB／T14549－93《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》的規(guī)定：10KV電網(wǎng)的THDU應(yīng)小于4％，400V電網(wǎng)的THDU應(yīng)小于5％。諧波與無功電流不同。無功電流只影響電網(wǎng)的電壓，并增加供電系統(tǒng)的銅損，通常不會影響用戶，也不會影響計量精度。而諧波的影響可以用“無孔不入”來形容。在電網(wǎng)被污染的情況下，所有電網(wǎng)中的設(shè)備與負(fù)荷均會受到影響。諧波與無功還有一點(diǎn)不同：無功電流在沒有補(bǔ)償?shù)那闆r下會一直傳送到發(fā)電機(jī)，而諧波電流通常全部被電網(wǎng)中的設(shè)備與負(fù)荷吸收掉。

3。諧波造成的危害大致列舉如下

①。由于諧波的頻率較高，使導(dǎo)線的集膚效應(yīng)加重，因此銅損急劇增加。同時變壓器鐵心由于不能適應(yīng)急劇變化的磁通而導(dǎo)致鐵損急劇增加。

②。諧波會影響表計的計量精度。從原理上進(jìn)行分析：諧波源將其吸收的一部分電網(wǎng)電能轉(zhuǎn)變?yōu)橹C波發(fā)送到電網(wǎng)中去，因此電能表會將諧波能量當(dāng)作發(fā)電來進(jìn)行計算，從而導(dǎo)致計量誤差。對于機(jī)械式電能表還會由于高頻率諧波所產(chǎn)生的高頻渦流阻力而變慢。因為在高次諧波嚴(yán)重的情況下（例如中頻爐）會嚴(yán)重影響電能表的計量精度，導(dǎo)致莫名其妙的丟電現(xiàn)象。

③。精密電子設(shè)備（包括電子式電能表）會被嚴(yán)重干擾，導(dǎo)致不能正常工作，甚至燒毀。

④。所有接于電網(wǎng)中的設(shè)備的損耗都會增加，溫升增加。含有電容器的設(shè)備受影響*為嚴(yán)重，甚至可能導(dǎo)致設(shè)備損壞以及電容器爆炸等事故。

⑤。電機(jī)類負(fù)荷由于諧波的逆序作用而導(dǎo)致輸出扭矩下降。

⑥。繼電保護(hù)機(jī)構(gòu)可能會由于諧波而產(chǎn)生誤動或拒動故障。

當(dāng)電網(wǎng)的諧波污染程度小于國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定時，通常不會對系統(tǒng)造成影響。隨著污染程度的增加，諧波的影響就逐漸顯現(xiàn)出來。在諧波嚴(yán)重超標(biāo)的情況下，如果不進(jìn)行諧波治理，往往會產(chǎn)生很嚴(yán)重的后果。諧波源的特性非常復(fù)雜，因為諧波的產(chǎn)生不僅僅取決于產(chǎn)生諧波的負(fù)荷本身，還與電網(wǎng)的短路容量、電網(wǎng)的組成形勢以及電網(wǎng)中的其他負(fù)荷的性質(zhì)有關(guān)。因此濾波器無法做成定型產(chǎn)品，必須通過我司技術(shù)人員對諧波源現(xiàn)場情況的測試，然后根據(jù)現(xiàn)場測試結(jié)果進(jìn)行專門設(shè)計。

三、諧波治理的工作原理

無源濾波器主要由濾波電容器，濾波電抗器等適當(dāng)組合成LC濾波裝置，濾波器除起濾波作用外，還兼作無功補(bǔ)償作用。LC濾波器主要有調(diào)諧和濾波器，雙調(diào)諧和濾波器，高通濾波器，C型濾波器等。實際運(yùn)用中根據(jù)諧波電流的分布及大小以及無功需求情況設(shè)計成幾組濾波器，每一組濾波器對應(yīng)某一次諧波呈低阻抗，高通濾波器對截止頻率以上的諧波均呈現(xiàn)低阻抗，C型濾波具有調(diào)諧頻帶寬，損耗低的特點(diǎn)。濾波器的分組需進(jìn)行精密計算，既要濾除主要的諧波電流，也要滿足無功補(bǔ)償要求，同時還要防止在某一詞整數(shù)次頻率下由于濾波器與系統(tǒng)阻抗發(fā)生并聯(lián)諧振而產(chǎn)生的諧波電流放大。本公司研發(fā)成功的無源濾波消諧無功補(bǔ)償裝置可根據(jù)每一用戶的具體特點(diǎn)快速合理地提供**的濾波器設(shè)計。

四、產(chǎn)品主要特點(diǎn)

1。針對用戶系統(tǒng)專門設(shè)計制造，可同時濾除2次到60次的諧波電流，濾波效果明顯（平均諧波電流消除率可達(dá)70－80％以上）。

2。既能治理諧波又能補(bǔ)償無功，治理后諧波達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)要求，并可節(jié)電10－30％。

3。濾波裝置投入后用電質(zhì)量可明顯改善，可改善沖擊負(fù)載引起的電流沖擊，減少電壓波動和抑制電壓閃變，提高穩(wěn)定性，改善電壓質(zhì)量。功率因數(shù)可提高到0.96以上，使用戶線損降低可提高配電變壓器的承載效率，濟(jì)效益明顯。

4。采用高性能真空流接觸器投切各濾波支路，完善的控制系統(tǒng)，保護(hù)功能齊全，具有短路保護(hù)、過壓保護(hù)、過流保護(hù)等，運(yùn)行可靠，操作簡單。

五、諧波治理后帶來的好處

1。安裝諧波治理裝置后，有效的降低了諧波電流，增加了變壓器的有效容量，可增加相應(yīng)的帶載能力，減少擴(kuò)容所需的投資。

2。安裝諧波治理裝置后，可有效的降低變壓器的損耗，提高變壓器的**運(yùn)行系數(shù)，保證對諧波敏感的保護(hù)裝置和器件不發(fā)生誤動作。起到節(jié)能降耗的目的。

3。節(jié)電率達(dá)10％～30％，諧波濾除率為70％～80％減小集膚效應(yīng)，熱損、銅損、鐵損、磁損、噪音大為下降，符合國家對能源節(jié)約和降耗的指示和可持續(xù)發(fā)展的要求。

4。有效抑制諧波電流，10KV側(cè)滿足國標(biāo)GB／T14549－93優(yōu)化供電質(zhì)量，避免因諧波造成的交流電波形畸變而造成電網(wǎng)計量具不準(zhǔn)而被當(dāng)?shù)毓╇姴块T罰款。

上海坤友電氣有限公司是一家專業(yè)研制生產(chǎn)電能質(zhì)量優(yōu)化設(shè)備、柔性輸電設(shè)備、電網(wǎng)**運(yùn)行設(shè)備和節(jié)能降耗設(shè)備的高新技術(shù)企業(yè)。在產(chǎn)品研發(fā)和工程推廣方面有著相當(dāng)雄厚的實力，在電能質(zhì)量優(yōu)化、柔性輸電、電網(wǎng)**運(yùn)行等領(lǐng)域的研發(fā)、設(shè)計、制造方面，均有著豐富的理論知識與實踐經(jīng)驗。公司主要從事研發(fā)、生產(chǎn)、銷售電力系統(tǒng)無功補(bǔ)償、濾波電器元件、SVC靜止式動態(tài)無功補(bǔ)償裝置、用電三相平衡補(bǔ)償裝置、可投切式無功補(bǔ)償裝置、高低壓有源濾波裝置，有著成熟和豐富的電力系統(tǒng)無功補(bǔ)償及濾波產(chǎn)品研發(fā)與生產(chǎn)經(jīng)驗，擁有較完備和先進(jìn)的濾波產(chǎn)品檢測與試驗設(shè)備。
　　隨著非線性負(fù)載的廣泛應(yīng)用，產(chǎn)生的大量諧波污染了電網(wǎng)。因此，諧波干擾給企業(yè)帶來了諸多煩惱和困惑，諧波治理也越來越受到人們的關(guān)注與重視。近幾年，坤友電氣在**工程技術(shù)人員的潛心研究下，研制開發(fā)了（KYXBY型）諧波抑制器、（KYXBQ型）多功能諧波保護(hù)器、（KYLKSG系列）濾波電抗器、（KYLCD型）復(fù)合濾波模塊單元、（KYLCM系列）模塊式無功動態(tài)電容補(bǔ)償裝置、（KYWK系列）電能質(zhì)量控制器、（KYTBBL系列）高、低壓無功補(bǔ)償暨濾波成套裝置、（KYTW系列）鐵路專用復(fù)合材料過電壓保護(hù)器等。
　　其中（KYTW系列）鐵路專用復(fù)合材料過電壓保護(hù)器，（KYXBQ型）多功能諧波保護(hù)器，（KYLCD型）復(fù)合濾波模塊單元、（KYLCM系列）模塊式無功動態(tài)電容補(bǔ)償裝置系列產(chǎn)品為行業(yè)**，產(chǎn)品主要功能和技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平。
　　坤友電氣將繼續(xù)秉承“以上等產(chǎn)品與服務(wù)贏得顧客——追求**”的企業(yè)經(jīng)營方針。嚴(yán)格貫徹本公司已經(jīng)通過的英國賽瑞ISO9001-2008執(zhí)行管理與生產(chǎn)的認(rèn)證。作為一支在電能質(zhì)量優(yōu)化、柔性輸電、電網(wǎng)**運(yùn)行和節(jié)能降耗等相關(guān)領(lǐng)域的中堅力量，積極響應(yīng)國家和政府所倡導(dǎo)的節(jié)能、**、環(huán)保等號召，以治理電網(wǎng)污染、促進(jìn)電網(wǎng)節(jié)能降耗、加快綠色電網(wǎng)建設(shè)進(jìn)程為己任，不斷推進(jìn)該領(lǐng)域的新技術(shù)、新產(chǎn)品的研究開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。提倡：構(gòu)建綠色電網(wǎng)，創(chuàng)建和諧社會。在激烈的經(jīng)濟(jì)競爭浪潮中，不斷**、進(jìn)取、超越和完善，贏得越來越多的友誼、信賴和支持。