分析諧波對港口供電系統(tǒng)設(shè)備的影響及對策

摘 要：隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國港口企業(yè)數(shù)量也日益增加。在港口供電系統(tǒng)設(shè)備中越來越多的問題也隨之暴露出來，其中較為突出的是諧波對供電設(shè)備的巨大損害，這不僅影響到供電設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)，同時也影響到港口企業(yè)及人民生產(chǎn)生活的正?；?。因此，妨害諧波對港口供電系統(tǒng)設(shè)備的影響成為當前工作的重點。

關(guān)鍵詞：諧波；港口；供電系統(tǒng)設(shè)備

前言

港口供電需要穩(wěn)定性與持續(xù)性，以確保我國港口企業(yè)的正常運轉(zhuǎn)。由于在供電設(shè)備的工作中產(chǎn)生諧波，并且諧波對供電設(shè)備擁有一定的危害性，這就要求工作人員對諧波有一個深入性的了解，以及在港口供電系統(tǒng)設(shè)備中，有一定的防范措施，以確保港口企業(yè)的正常生產(chǎn)。

1 諧波的概念

諧波是有效分量的實際工頻在波動下所產(chǎn)出的頻率，也稱分數(shù)諧波、次諧波或間諧波。而在電力系統(tǒng)中，諧波則是電量非周期性的運轉(zhuǎn)時為基波頻率時電流而產(chǎn)出的電量，所以說電力系統(tǒng)中的諧波并不完全等同于其它領(lǐng)域的諧波。

2 港口供電中諧波的產(chǎn)生

對于港口經(jīng)濟發(fā)展而言，每年所需要的電量驚人，而在眾多的港口供電系統(tǒng)所產(chǎn)生的諧波是客觀存在的，港口供電設(shè)備不但其本身會受到諧波的侵擾，同時本身也是一個諧波的制造體，歸其原因是由基波電流的一次次畸變而產(chǎn)生的，并且造成的影響將會成為供電設(shè)備自身的非線性負載。具體的產(chǎn)生途徑有如下幾個方面：變壓器在港口的運用時，其內(nèi)部的鐵心如果出現(xiàn)類似飽和或是磁化曲線狀態(tài)時，諧波則會被釋放出來；充氣電光源和氣體放電光源由于它的優(yōu)越性能在不斷的使用，但是它卻是產(chǎn)生諧波的另一個原因，并且在產(chǎn)生的過程中對諧波擁有一定的增強效果；除此之外，在港口供電設(shè)備中避免要使用的大功率的整流器，也使諧波釋放出來，因其對供電系統(tǒng)設(shè)備的影響成為港口供電系統(tǒng)安全的一個威脅；另外一些其它辦公設(shè)備，雖然為港口工作帶來了便捷，但是如果它足夠產(chǎn)生諧波，比如辦公所設(shè)備在運行時對電網(wǎng)產(chǎn)生的電壓回流將產(chǎn)生一定的諧波，這些產(chǎn)生因素對供電系統(tǒng)的影響也是不容忽視的，所以說港口的諧波產(chǎn)生有諸多因素，而這些因素都將成為港口供電系統(tǒng)設(shè)備的隱患。

3 諧波具體對港口中的供電系統(tǒng)設(shè)備的影響分析

首先諧波會影響港口供電系統(tǒng)的大命脈——輸電系統(tǒng)，如果設(shè)備運行中持有高次的諧波有效電流，那么就會對輸電設(shè)備產(chǎn)生功能性的損耗，如果損耗足夠大，將會造成輸電電路被絕緣式的擊穿，從而會影響到輸電的穩(wěn)定性運轉(zhuǎn)。其次諧波會影響港口供電設(shè)備的電動機以及港口變電設(shè)備，在工作中使設(shè)備受到附加的熱量，從而因為設(shè)備過熱而對設(shè)備本身產(chǎn)生損害，更要注意的是諧波所產(chǎn)生的絕緣電場不但對磁滯漩渦會產(chǎn)生損害，而且還會對供電設(shè)備中銅質(zhì)零部件產(chǎn)生一定的損害，進而損害供電系統(tǒng)設(shè)備，并關(guān)聯(lián)整個港口供電系統(tǒng)的可靠性和正常的運轉(zhuǎn)。最后，諧波的干擾不但會影響港口供電系統(tǒng)設(shè)備本身，它也會影響到港口供電設(shè)備提供輔助的其他設(shè)備和環(huán)境，從而給整個港口供電系統(tǒng)設(shè)備造成間接的影響。

4 改善諧波對港口供電設(shè)備系統(tǒng)影響的對策

諧波對供電系統(tǒng)設(shè)備的危害是嚴重的，這不僅影響到港口供電設(shè)備的正常運行，同時也影響到整個港口企業(yè)的正常生產(chǎn)，將給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟損失。因此諧波對港口供電設(shè)備系統(tǒng)造成的危害，要從管理與技術(shù)兩個方面來進行，其具體的做法如下：

4.1 強化港口供電系統(tǒng)設(shè)備的管理

港口供電企業(yè)要時刻注意管理細節(jié)，尤其是對供電系統(tǒng)設(shè)施的管理與維護。要根據(jù)相應的質(zhì)量規(guī)定來接注諧波的允許值，并且在這個過程中要配備電力諧波濾波器，來調(diào)節(jié)用戶在使用電力時所注入的電網(wǎng)諧波，同時供電企業(yè)要適時的制定一系列的管理條例來規(guī)范港口企業(yè)用電時所產(chǎn)生的危害。

4.2 加強港口供電系統(tǒng)設(shè)備的技術(shù)改良

在港口供電用戶中，由于供電系統(tǒng)中的諧波是客觀存在的，所以在原有的供電系統(tǒng)的技術(shù)進行一定的改良，從而降低諧波對供電系統(tǒng)的危害。其主要的改良措施包括有對港口企業(yè)供電系統(tǒng)的短路與設(shè)備電容量進行提升，并且在合理的范圍內(nèi)提升電壓容量，確保諧波的負載量達到一種平衡的狀態(tài)，同時改良供電設(shè)備中對諧波的抗干擾能力，要購進最先進的安全應急系統(tǒng)，增加反應機制，在技術(shù)上將諧波的危害降到做小。

4.3 投入對新材料的運用

在了解諧波產(chǎn)生原因的過程中，要分析好供電設(shè)備零部件的材料組成，尤其是銅質(zhì)零部件的運用?？梢酝ㄟ^與高?；蛘呖蒲兄行牡暮献?，開發(fā)并尋找新材料，在保證供電設(shè)備質(zhì)量的前提下，運用新的代替性材料來達到減少諧波的產(chǎn)生量。同時也要考慮到，在電力傳輸中，減少諧波的產(chǎn)生量，甚至考慮到將大型用電的港口企業(yè)集中起來，縮短電力運輸時所產(chǎn)生的距離，同時研發(fā)新的低諧波輸電電線，從電力運輸?shù)倪^程中減少危害。

4.4 合理的對供電系統(tǒng)進行調(diào)整

對于供電設(shè)備在設(shè)計中的調(diào)整，將在源頭減少諧波對供電設(shè)備的危害，尤其是在供電設(shè)備線路設(shè)計中的缺陷影響。在正常的設(shè)計中沒有考慮到諧波對線路下游的影響，所以要盡可能的對非線性負載安裝在系統(tǒng)的上游。同時，對于低壓的使用企業(yè)，將實行TN-S制接地的調(diào)整，以確保諧波對接地線路的損害。在設(shè)計供電系統(tǒng)的時候，應該考慮到預留空間與增加的電容量空間，在日后供電過程中加以調(diào)整，可以添加一定的濾波系統(tǒng)，從而減少電網(wǎng)的區(qū)域性諧波，并采用對稱式控制閘來進行調(diào)節(jié)，以便在供電的過程中，相互抵消中性線導體諧波的產(chǎn)生。

4.5 采用防諧波技術(shù)改善現(xiàn)今諧波難題

為了更好地改善港口供電系統(tǒng)設(shè)備，可以改良港口電氣設(shè)備中的變壓器、濾波器、變流裝置等。同時，在安裝變流裝置時，通過對變流的數(shù)值增加的辦法來抑制逆變中的電流，使其減少電流的震動，進而削弱諧波值，達到一個合理的范圍。還可以通過對變壓器的改造來達到削弱諧波的目的，將采用三角形以及星形的鏈接方法來減少電流通過時的震動，從而進一步地減少諧波對港口供電系統(tǒng)設(shè)備的損害。同時也可以通過使用可控硅裝置，來增加整流相數(shù)，將有效抑制諧波的產(chǎn)生與擴大，進一步起到保護作用。以上的防諧波的技術(shù)措施將大大的減少諧波對港口供電系統(tǒng)設(shè)備的干擾與危害。

5 結(jié)束語

綜上所述，通過對諧波的產(chǎn)生與對港口供電系統(tǒng)設(shè)備的干擾與危害的分析，從而找出了一些切實可行的方法與措施。切實的降低了諧波的損耗與干擾，這不僅有利于提升港口供電設(shè)備的使用壽命與供電質(zhì)量，同時也間接的保證港口企業(yè)供電的穩(wěn)定性與持續(xù)性，也將有利于港口供電系統(tǒng)運行能力的提升，確保了我國港口經(jīng)濟的發(fā)展。

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