电力系统谐波治理的四种方法.pdfVIP

谐波，这个新鲜的电力系统名词，在当今的电力行业中，已广为“传播”， 几乎在电力行业工作，以及与电力行业有直接关系的人，都对这个名词不陌生， 尤其是用电大户单位，谈之色变，一是“谐波”直接影响了工厂的正常工作，由 于谐波的存在，工厂的负荷上不去，即便上去了，无功也特高，而传统的“无功 补偿”又不能凑效。而是即便无功补偿达到了要求，但谐波含量超标，管理部门 不答应，自身的电费多交了不说，还讨不了好。 那么，是否拿“谐波”的肆虐就没有办法了，不！“办法总比问题多”，上海 坤友电气有限公司集多年治理“谐波”的经验，针对不同的工况，总结了几种解 决问题的方法，公布如下，与各位同仁共勉。 首先，我们讨论谐波的产生原因： 近年来，电力网中非线性负载的逐渐增加是全世界共同的趋势，如变频驱动 或晶闸管整流直流驱动设备、计算机、重要负载所用的不间断电源 （UPS）、节能 荧光灯系统等，这些非线性负载导致电网污染，电力品质下降，引起供、用电设 备故障，甚至引发严重火灾事故等。电力污染及电力品质恶化主要表现在以下方 面：电压波动、浪涌冲击、谐波、三相不平衡等。 其次，我们讨论谐波的危害： 电源污染会对用电设备造成严重危害，主要有： 增加输、供和用电设备的额外附加损耗，使设备的温度过热，降低设备的利 用率和经济效益： 谐波电流使输电线路的电能损耗增加。当注入电网的谐波频率位于在网络谐 振点附近的谐振区内时，对输电线路和电力电缆线路会造成绝缘击穿。 干扰通讯设备、计算机系统等电子设备的正常工作，造成数据丢失或死机。 影响无线电发射系统、雷达系统、核磁共振等设备的工作性能，造成噪声干 扰和图像紊乱。 引起电气自动装置误动作，甚至发生严重事故。 使电气设备过热，振动和噪声加大，加速绝缘老化，使用寿命缩短，甚至发 生故障或烧毁。 造成灯光亮度的波动 （闪变），影响工作效益。 导致供电系统功率损耗增加。 谐波与电力系统中基波叠加，造成波形的畸变，畸变的程度取决于谐波电流 的频率和幅值。非线性负载产生陡峭的脉冲型电流，而不是平滑的正弦波电流， 这种脉冲中的谐波电流引起电网电压畸变，形成谐波分量，进而导致与电网相联 的其它负载产生更多的谐波电流。 我们称“谐波”的存在为一种电力“污染”，既然是污染，那就要进行 “排 污”。“滤波”，从某种意义上说，也是一种“环保”工作，滤除谐波对电网的干 扰，净化电网，可以提高供电网络的质量，增加有功功率，减少无功损耗，“节 能减排”，功德无量。 上海坤友电气有限公司针对不同的工况，总结了以下四种解决方法： 对于低谐波的系统，只要谐波含量低于5％以下的，采用上海坤友电气有限 公司自主研发的“KYXBY 谐波抑制器”，用以“抑制”谐波，使投入无功补偿用 的电容器回路不与系统产生“谐振”，在投切过程中，不产生“合闸涌流”，能使 电容器平安的投入，投入后能平安的运行。这种方法最省钱，又能在原来的柜壳 内进行改造。每一个回路增加200～300 余元就够了。 对于谐波含量较高，但不采取滤波手段也可以，而用KYXBY 谐波抑制器又不 能凑效时，采用KY-Dr 串联电抗器的方法，进行“抑制”，同时，少量的滤除一 部分谐波，滤除率一般在 20％以下。同时，保证用于无功补偿的电容器能平安 的投入，以提高功率因数补偿无功。这种工况一般是指系统中的谐波源不太多， 系统中的谐波含量在国标限额的左右位置，不太严重，这种方法的造价比第一种 方法要高，每一个回路要增加壹仟元以上，而在原有的柜中改造，有时是不可能 的，因增加的KY-Dr 串联电抗器安排不下。 对于谐波含量高，且系统中的谐波含量已超出了国标的限额，用“抑制”已 无法解决问题时，就要毫不犹豫地采用滤波的手段，针对某一次或某几次大含量 的谐波进行“滤除”，这就是当前人们说到的最多的“滤波”了。这时，滤除谐 波，以保证系统中的谐波含量低于国标的限额，即同时能保证系统平安运行。滤 除谐波的手段很多，可以使用上海坤友电气有限公司的KYYLB 有源滤波装置，也 可以使用KYLB 无源滤波装置，这要看用户对供电质量的要求而定，高要求，大 投入，低要求，小投入。也视解决问题的要求而定，只要对用户的设备影响不大， 滤除部分谐波，能提高无功就行了，但有的用户对用电质量的要求较高，一般而 言，由计算机控制的单位，其对电能质量的要求就较高些。 对于小功率精密设备或对谐波更为敏感的产品，如：精密设备、电脑、PLC、 传感器、无线设备的