在配電網(wǎng)中，電壓和電流的波形應(yīng)是正常的正弦波，然而隨著現(xiàn)代化生產(chǎn)和電子技術(shù)的發(fā)展，工礦企業(yè)中大量采用的整流換流裝置，冶金機(jī)械行業(yè)中大量采用電弧爐、軋機(jī)、變頻器；化工行業(yè)中大量采用整流、電石爐、電焊設(shè)備；石化行業(yè)采用的機(jī)泵變頻調(diào)速裝置，其三相橋式可控整流注入大量5次諧波；交通中運(yùn)輸中的電氣機(jī)車(chē)、電車(chē)、地鐵、軌道交通中大量采用的都是整流裝置，這些電氣設(shè)備均屬非線(xiàn)性負(fù)荷，其電壓和電流均會(huì)發(fā)生不同程度的畸變。畸變后的波形中含有高次諧波，其中還包括家用電器在內(nèi)的由整流和變頻引起的小容量的高次諧波，這些高次諧波產(chǎn)生的諧波電流進(jìn)入配電網(wǎng)絡(luò)，使電網(wǎng)的**運(yùn)行受到嚴(yán)重影響，使電能質(zhì)量受到污染。
某地區(qū)的諧波源主要有：大秦電氣化鐵路沿線(xiàn)的牽引站，冶金冷軋生產(chǎn)線(xiàn)的軋機(jī)和真空燒結(jié)爐爐體設(shè)備，半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝中的爐體設(shè)備，特別是大秦鐵路的木林牽引站，注入電網(wǎng)的諧波和負(fù)序（基波）影響了地區(qū)電網(wǎng)的電壓質(zhì)量和電網(wǎng)的**運(yùn)行。隨著順義區(qū)空港物流和臨空經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電壓質(zhì)量的優(yōu)劣是供電企業(yè)**服務(wù)工作的重要組成部分，因此根治諧波污染已是十分重要的問(wèn)題。
1.高次諧波對(duì)電氣設(shè)備的直接危害
交流電網(wǎng)的電壓畸變會(huì)引起常規(guī)變流器控制角的觸發(fā)脈沖間隔不等，并通過(guò)正反饋而放大系統(tǒng)的電壓畸變，使整流器工作不穩(wěn)定；而對(duì)逆變器則可能發(fā)生連續(xù)的換相失敗而無(wú)法正常工作，甚至損壞換相設(shè)備。
三次及其倍數(shù)次的高次諧波對(duì)星形連接的變壓器，當(dāng)繞組中性點(diǎn)接地，其電網(wǎng)中分布電容較大，或安裝了中性點(diǎn)接地的并聯(lián)電容時(shí)，會(huì)形成3次諧波振蕩，使變壓器附加損耗大大增加。對(duì)三角形連接的變壓器會(huì)使其在繞組中形成環(huán)流，使繞組過(guò)熱，而且諧波電流使變壓器的銅損和鐵損大大增加。
高次諧波電流在電動(dòng)機(jī)中產(chǎn)生的集膚效應(yīng)、磁勢(shì)渦流等，隨著頻率增高而使電動(dòng)機(jī)鐵芯和繞組中的附加損耗增大，在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)易發(fā)生脈動(dòng)，干擾力矩使電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生較大的噪音。由于電動(dòng)機(jī)負(fù)荷很大，高次諧波產(chǎn)生的附加損耗在電力負(fù)荷中的影響十分顯著。
測(cè)量用儀器儀表均在50HZ的標(biāo)準(zhǔn)正弦波的理想狀態(tài)下設(shè)計(jì)的，當(dāng)供電電壓或電流中含有高次諧波成分時(shí)，就會(huì)影響儀器儀表測(cè)量的準(zhǔn)確性，并影響感應(yīng)式電能表的正常工作。
高次諧波在電力線(xiàn)路中流過(guò)的幅值較大的低頻諧波電流經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)耦合。在相鄰的通信線(xiàn)路中會(huì)產(chǎn)生干擾，在諧波和基波的共同作用下，誤觸發(fā)電話(huà)**，干擾通信線(xiàn)路系統(tǒng)的正常工作，影響通信線(xiàn)路的通話(huà)。在特定的條件下，還會(huì)威脅通信設(shè)備和人員的**。
高次諧波會(huì)嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置，引起各類(lèi)保護(hù)誤動(dòng)作，威脅電力系統(tǒng)**運(yùn)行。
高次諧波對(duì)于帶有啟動(dòng)用的鎮(zhèn)流器和提高功率因數(shù)的電容器的燈光照明會(huì)造成諧振過(guò)電壓，損壞鎮(zhèn)流器和電容器。高次諧波還會(huì)對(duì)電視機(jī)、計(jì)算機(jī)的圖形產(chǎn)生畸變，畫(huà)面亮度產(chǎn)生波動(dòng)。使機(jī)內(nèi)元件過(guò)熱，計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)出錯(cuò)。
高次諧波可使電容器介質(zhì)損耗增加、發(fā)熱、壽命縮短，吸收諧波后會(huì)導(dǎo)致電容器過(guò)電流，使熔絲熔斷，電容器與電網(wǎng)電感形成串聯(lián)諧振時(shí)，將諧波放大，燒毀電容器。
交流電網(wǎng)的電壓畸變會(huì)引起常規(guī)變流器控制角的觸發(fā)脈沖間隔不等，并通過(guò)正反饋放大系統(tǒng)的電壓畸變，使整流器的工作不穩(wěn)定；而對(duì)逆變器則可能發(fā)生連續(xù)的換相失敗而無(wú)法正常工作，甚至損壞換相設(shè)備。
2.高次諧波的抑制
高次諧波的抑制，主要是減少或消除注入電網(wǎng)的諧波電流，控制諧波電壓和電流在允許范圍內(nèi)，抑制諧波電流的主要措施為：改善供電環(huán)境、降低諧波源的諧波含量，吸收諧波電流。其中吸收諧波電流是目前使用廣泛，且*有效的抑制諧波的方法。
抑制諧波常用方法如下:
2.1KYLB 無(wú)源濾波裝置 （FC）
KYLB 無(wú)源濾波裝置 屬于被動(dòng)的吸收式濾波，在諧波源比較簡(jiǎn)單的系統(tǒng)中，結(jié)合功率因數(shù)補(bǔ)償，選用高性能的濾波電容器，串聯(lián)高線(xiàn)性的濾波電抗器，組合成濾波補(bǔ)償器，在吸收系統(tǒng)中主要的諧波分量時(shí)，補(bǔ)償無(wú)功功率。
KYLB 無(wú)源濾波裝置 又分為調(diào)諧和非調(diào)諧的兩種濾波技術(shù)，調(diào)諧式無(wú)源濾波技術(shù)主要為濾波，其效率可達(dá)70％，但配置的容量很大，投入時(shí)會(huì)造成電壓波動(dòng)，且易造成過(guò)補(bǔ)償。其計(jì)算和配置復(fù)雜，存在諧振的危險(xiǎn)，無(wú)法滿(mǎn)足要求。目前已不做重點(diǎn)應(yīng)用。
非調(diào)諧式KYLB 無(wú)源濾波裝置 是抑制諧波進(jìn)入電容器，避免諧振。其配置簡(jiǎn)單，但濾波效果差。
2.2KYYLB 有源電力濾波器 （APF）
KYYLB 有源電力濾波器 屬于動(dòng)態(tài)消除濾波，一般用于重要負(fù)荷場(chǎng)所，根據(jù)用電設(shè)備對(duì)諧波的敏感程度，為達(dá)到*佳的濾波效果，配置動(dòng)態(tài)有源濾波器。KYYLB 有源電力濾波器 是采用開(kāi)關(guān)元件，通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理和脈寬調(diào)制技術(shù)，根據(jù)檢測(cè)到的諧波分量，產(chǎn)生一個(gè)幅值相等、相位相反的電流，在諧波源處注入系統(tǒng)，使電源的總諧波為零，達(dá)到實(shí)時(shí)補(bǔ)償諧波電流的目的。與KYLB 無(wú)源濾波裝置 相比，該技術(shù)對(duì)**諧波效果大，可濾除97％以上的諧波電流，其濾波特性不受系統(tǒng)阻抗的影響，可**與系統(tǒng)阻抗發(fā)生諧振的危險(xiǎn)，不僅能補(bǔ)償各次諧波，還可抑制閃變，補(bǔ)償無(wú)功，有一機(jī)多能的特點(diǎn)。該技術(shù)不存在導(dǎo)致過(guò)補(bǔ)償和引起電壓波動(dòng)的問(wèn)題，具有自適應(yīng)功能，可自動(dòng)跟蹤并補(bǔ)償變化中的諧波。
目前KYYLB 有源電力濾波器 發(fā)展方向如下：
2.2.1控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)化
目前KYYLB 有源電力濾波器 控制系統(tǒng)大多為模擬電路，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，隨著高速數(shù)據(jù)處理芯片功能的完善，不久將實(shí)現(xiàn)數(shù)字化。能更準(zhǔn)確的檢測(cè)電網(wǎng)的諧波電流，以達(dá)到更好的補(bǔ)償效果。
2.2.2補(bǔ)償裝置的多功能化
KYYLB 有源電力濾波器 除能補(bǔ)償諧波外，改造其控制回路后，還可補(bǔ)償基波的無(wú)功，更好抑制電壓閃變和不平衡電壓。
2.2.3降低裝置容量
KYYLB 有源電力濾波器 中*基本的是并聯(lián)型，其容量取決于交流回路電壓有效值與補(bǔ)償電流有效值的乘積。并聯(lián)型KYYLB 有源電力濾波器 的容量主要取決于補(bǔ)償電流，因此KYYLB 有源電力濾波器 的造價(jià)遠(yuǎn)高于KYLB 無(wú)源濾波裝置 。為降低補(bǔ)償裝置的投資，主要應(yīng)降低KYYLB 有源電力濾波器 的容量。目前是將KYYLB 有源電力濾波器 和KYLB 無(wú)源濾波裝置 組合使用。用KYYLB 有源電力濾波器 濾除諧波源中的主要諧波電流，再利用KYLB 無(wú)源濾波裝置 提高總的補(bǔ)償效果。這就是有源無(wú)源混合型濾波器。
2.3有源無(wú)源混合型濾波器
KYYLB 有源電力濾波器 補(bǔ)償效果好，響應(yīng)快，且不受阻抗影響，但價(jià)格相對(duì)較高，如將KYYLB 有源電力濾波器 的優(yōu)越性能與KYLB 無(wú)源濾波裝置 的低成本相結(jié)合，即可構(gòu)成有源無(wú)源混合型濾波器，通過(guò)適當(dāng)控制可使負(fù)荷的諧波電流由KYYLB 有源電力濾波器 提供，負(fù)荷的基波無(wú)功功率由KYLB 無(wú)源濾波裝置 提供。這樣逆變器的容量可明顯減小，成本大大降低，是理想的消除諧波及補(bǔ)償無(wú)功的*佳方式。
3.客戶(hù)消諧的技術(shù)和管理措施
從以上對(duì)諧波產(chǎn)生的原因分析，可看到目前大量采用電力電子設(shè)備的冶金、化工、機(jī)械、軌道交通等行業(yè)中存在著高次諧波，嚴(yán)重污染和干擾了電力系統(tǒng)，為消除諧波的影響，以上消除諧波的方法，針對(duì)不同的客戶(hù)，采用適當(dāng)有效技術(shù)手段和到位的管理措施，是完全可以做好諧波源治理工作的。
3.1在客戶(hù)工作中應(yīng)采取的技術(shù)手段
在治理諧波源的過(guò)程中，首先應(yīng)針對(duì)諧波源的設(shè)備，選擇合理的消諧技術(shù)措施。對(duì)負(fù)荷變化不大、諧波次級(jí)超標(biāo)種類(lèi)不多的，可采用簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)的KYLB 無(wú)源濾波裝置 ，但需要結(jié)合負(fù)荷工況實(shí)現(xiàn)分級(jí)投入，以確保在低載時(shí)也不會(huì)發(fā)生諧波超標(biāo)。相對(duì)于負(fù)荷變化較大的，諧波次級(jí)超標(biāo)種類(lèi)較多的，要求設(shè)計(jì)采用KYYLB 有源電力濾波器 與KYLB 無(wú)源濾波裝置 組合的使用方式。首先采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低的KYLB 無(wú)源濾波裝置 ，分擔(dān)大部分補(bǔ)償和消諧任務(wù)，再利用KYYLB 有源電力濾波器 良好的補(bǔ)償性能，這樣既解決了有源濾波容量大、成本高的問(wèn)題，又可使系統(tǒng)取得較好的消諧效果。
3.2加強(qiáng)用電管理
依據(jù)國(guó)家法律法規(guī)和行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，從管理上嚴(yán)格把關(guān)，目前在工作中的主要依據(jù)有：
※《中華人民共和國(guó)電力法》
※《電力供應(yīng)與使用條例》
※《供電營(yíng)業(yè)規(guī)則》
※《用電檢查管理辦法》
※《電能質(zhì)量——公用電網(wǎng)諧波》（GB／T14549－93）
※《電能質(zhì)量——電壓波動(dòng)和閃變》（GB12326－2000）
※《低壓電氣及電子設(shè)備發(fā)出的諧波電流限值》（GB17625.1－1998）
在供電公司受理客戶(hù)的業(yè)務(wù)時(shí)，對(duì)產(chǎn)生諧波源的重點(diǎn)行業(yè)，應(yīng)了解客戶(hù)的生產(chǎn)流程和工藝，對(duì)帶有諧波源的用電設(shè)備，在供電方案中注明”諧波治理”字樣，在簽署供電方案確認(rèn)協(xié)議的同時(shí)簽署諧波治理協(xié)議，在設(shè)計(jì)審圖時(shí)，對(duì)諧波治理措施審核，在送電前客戶(hù)落實(shí)諧波治理設(shè)備的合同簽署，由工程管理人員進(jìn)行驗(yàn)收。
在供電公司內(nèi)部建立諧波監(jiān)督管理體系，將諧波監(jiān)督管理納入正常的生產(chǎn)管理工作中。有可能的情況下，應(yīng)建立諧波監(jiān)督管理機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)日常的諧波監(jiān)督管理，建立諧波源客戶(hù)資料檔案，對(duì)重點(diǎn)諧波源客戶(hù)進(jìn)行跟蹤測(cè)量、分析和有效治理。并組織有關(guān)部門(mén)發(fā)布有關(guān)諧波治理的信息和經(jīng)驗(yàn)交流，以提高電能質(zhì)量管理的水平。
公安機(jī)關(guān)備案號(hào)：
