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偏远区域机房谐波远程监控与治理 　　摘要：介绍了偏远区域机房存在的谐波污染现状及危害，并与常用谐波治理方式的比较，阐述了有源滤波器的特点和优势。通过设置远程通信监控模式，实现对此类系统电能质量的监控和治理。 　　关键字：偏远区域、机房UPS、远程监控、谐波治理 　　中图分类号：P258 文献标识码：A 　　 　　一、概述 　　随着当今社会信息化智能化的发展，各类信息化设备的广泛应用，在保证了数据安全的同时，其本身会产生大量谐波注入电网，对系统线路造成谐波干扰。 　　对于偏远区域的信息中心（简称机房），以下指高速公路收费站计算机收费系统及信息中心。由于此类机房地处城市边远或较远的区域，供电线路长，供电站变压器功率一般都较小（容量约为200KVA-500KVA），而UPS、开关电源等机房负载在整个供电使用中，占用比重较大（UPS容量一般在60KVA-150KVA之间），而这类负载自身属于一个较大的谐波源，在使用过程中将产生一定量的谐波。 　　由于地处偏远，这类机房供电回路的电能质量情况一直没有有效的监控和治理。针对这一情况，需要建立一套基于远程谐波监控及谐波治理装置以解决上述问题。 　　二、产生谐波的机房类负载设备 　　在电力系统中，谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。当电流流经负载时，与所加的电压不呈线性关系，就形成非正弦电流，即电路中有谐波产生。谐波电流值和电源内阻越大，谐波所造成的电压波形失真也就越大，所造成的危害也越大。 　　对于机房环境内产生谐波的设备类型主要有：不间断电源(UPS)、开关模式电源(SMPS)、电子荧光灯镇流器等。 　　(1) 不间断电源(UPS)： 　　(2) 开关模式电源(SMPS)： 　　(3)电子荧光灯镇流器： 　　三、UPS产生谐波机理 　　目前中大功率三进三出UPS的整流电路通常采用晶闸管相控整流电路，常用的整流电路有三相全桥6脉冲整流电路和六相全桥12脉冲整流电路等。 　　对于6脉冲全波整流滤波型的非线性负载而言，在它所可能向输入电源反馈的各种电流谐波中、仅包含6n±1(n为正整数)的电流谐波分量,它并不含3次谐波及3次谐波的奇数倍的电流谐波分量，5次谐波是它的最大电流谐波分量。其它的各种高次谐波电流的幅值是随电流谐波的频谱次数n的增加而下降的。也就是说，n次电流谐波的频率越高，它的幅值就越小。 　　四、谐波电流的危害 　　第一：导致电缆过热 　　谐波电流流过电缆时，会导致电缆过热。导体过热会导致电缆早期老化、甚至诱发火灾。 　　第二：导致变压器过热 　　谐波电流流过变压器时，会导致变压器发出额外的热量，使变压器在没有达到额定功率时便出现温度过高的现象，导致变压器的实际容量降低。过高的温度会缩短变压器的寿命。 　　第三：导致变无功补偿装置损坏 　　无功补偿装置不能投切：这一般发生在无功补偿控制器中包含谐波保护装置的场合，当检测到谐波电流过大时，装置进入保护状态，同时会显示谐波过大的提示信息； 　　无功补偿装置中的电容炸裂：这是流过补偿电容的电流过大，导致电容过热引起的。 　　无功补偿装置与变压器构成的回路中发生了LC并联谐振。LC并联谐振会导致电流方法，烧毁无功补偿装置。 　　第四：三次谐波的特殊危害 　　在处理谐波问题时，三次谐波电流需要引起特别的关注。三次谐波电流之所以危害很大，是因为三次谐波电流在中线上叠加，会导致中线电流过大，造成火灾隐患。 　　第五：对其他电子设备的干扰 　　现代电子设备对电能质量的要求越来越高，当电源电压中包含较多的谐波电压成分时，电路会受到不良影响，导致有些电子设备收到谐波干扰，造成工作异常。 　　第六：导致意外跳闸 　　谐波电流导致的一个典型故障现象是意外跳闸，也就是电路的负荷远没有达到额定负荷的状态下，电路保护装置就会动作。 　　第七：导致额外的能量损失 　　谐波电流导致额外的电能消耗主要体现在两个方面：无功功率和电阻损耗。 　　五、谐波治理技术 　　谐波治理的措施主要有三种：一是主动治理，即从谐波源本身出发，通过改进用电设备，使其不产生或少产生谐波；二是受端治理，即从受到谐波影响的设备或系统出发，提高它们抗谐波干扰能力；三是被动治理，即通过安装电力滤波器，阻止谐波源产生的谐波注入电网，或者阻止电力系统的谐波流人负载端。 　　与无源滤波器相比，有源滤波器具有高度可控制特性，并且能跟踪补偿各次谐波、自动产生所需变化的无功功率，能独立于电网阻抗及系统阻抗之外，不受电网阻抗和系统阻抗变化的影响，无谐波放大危险，相对体积重量较小等突出优点。综上所述，在通信供电系统中，应在电路解谐的基础上，首先考虑使用有源滤波器进行治理。 　　六、UPS谐波治理方案 　　1、概述 　　根据哪里产生谐