抑制諧波過(guò)電壓的具體措施分析

張永華　鄧春燦

【摘要】在電力傳輸過(guò)程中，諧波是電壓波形畸變的表現(xiàn)的重要形式，對(duì)電力傳輸有著重要影響。從當(dāng)前電力傳輸中諧波的存在來(lái)看，諧波不但影響了電力傳輸?shù)恼w效率，同時(shí)也影響了電力傳輸?shù)姆€(wěn)定性和安全性。為此，只有正確分析諧波的產(chǎn)生原因，并根據(jù)電力傳輸實(shí)際制定具體的諧波過(guò)電壓抑制措施，才能有效抑制諧波過(guò)電壓的產(chǎn)生，進(jìn)而給電力傳輸系統(tǒng)提供有力保障。由此可見(jiàn)，深入分析抑制諧波過(guò)電壓的具體措施，對(duì)保障電力傳輸系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行具有重要作用，只有結(jié)合諧波過(guò)電壓的出現(xiàn)以及電力傳輸系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)際，才能保證諧波過(guò)電壓抑制取得實(shí)效。

【關(guān)鍵詞】電力傳輸；諧波過(guò)電壓；抑制措施

一、前言

在電力傳輸過(guò)程中，諧波的產(chǎn)生是不可避免的?？紤]到諧波對(duì)電力傳輸造成的危害，要想提高電力傳輸質(zhì)量，保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，就要對(duì)諧波進(jìn)行有效抑制?；谶@一需要，我們不但要認(rèn)真分析諧波的產(chǎn)生原因，還要對(duì)其危害有正確的認(rèn)識(shí)，同時(shí)應(yīng)從加強(qiáng)諧波污染源的監(jiān)測(cè)、在諧波源處加裝濾波裝置吸收諧波電流以及加裝靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置，提升功率因數(shù)等方面入手，確保諧波過(guò)電壓得到有效抑制，提高電力傳輸效果，使諧波過(guò)電壓在可控的范圍之內(nèi)，避免諧波過(guò)電壓對(duì)輸電網(wǎng)絡(luò)造成嚴(yán)重危害。

二、諧波的產(chǎn)生原因及危害

電力系統(tǒng)的諧波是電力系統(tǒng)電壓波形產(chǎn)生畸變的表征。諧波的產(chǎn)生來(lái)自于電力電子設(shè)備、非線性阻抗設(shè)備和其它方面的干擾。從諧波的產(chǎn)生來(lái)看，諧波的產(chǎn)生是電力傳輸過(guò)程中的必然現(xiàn)象，要想一次性消除諧波是不可能做到的，所能采取的措施僅僅是將諧波過(guò)電壓控制在允許的范圍之內(nèi)。結(jié)合當(dāng)前諧波的產(chǎn)生，其對(duì)電網(wǎng)的危害主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1、增加輸、供和用電設(shè)備的額外附加損耗

諧波的產(chǎn)生，使電壓偏離原值，造成了電壓出現(xiàn)一定幅度的增加，使輸電和供電設(shè)備的額外附加損耗也大幅增加。

2、影響繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的工作可靠性

由于諧波使電壓出現(xiàn)不同程度的波動(dòng)，對(duì)繼電保護(hù)器和自動(dòng)裝置的電壓承載能力是一個(gè)不小的考驗(yàn)，如果瞬間電壓過(guò)大，容易燒毀繼電保護(hù)器。

3、對(duì)用電設(shè)備的危害

諧波過(guò)電壓的出現(xiàn)，使用電設(shè)備的電壓發(fā)生了異常波動(dòng)，如果超出了用電設(shè)備的電壓允許范圍，將會(huì)直接造成用電設(shè)備癱瘓。

三、抑制諧波過(guò)電壓，應(yīng)加強(qiáng)諧波污染源的監(jiān)測(cè)

基于諧波過(guò)電壓的產(chǎn)生原因及危害，對(duì)諧波過(guò)電壓進(jìn)行抑制是勢(shì)在必行的。考慮到諧波的產(chǎn)生特點(diǎn)，在諧波抑制過(guò)程中，只有加強(qiáng)諧波污染源的監(jiān)測(cè)，才能提高諧波抑制效果。其中在諧波產(chǎn)生起伏較大的地方，可設(shè)置長(zhǎng)期觀察點(diǎn)，收集可靠的數(shù)據(jù)。對(duì)電力用戶而言，可以監(jiān)督供電部門提供的電力是否滿足要求。如果諧波污染源出現(xiàn)了較大的電壓波動(dòng)，則需要對(duì)諧波污染源的電力設(shè)備進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)對(duì)諧波污染源的電壓進(jìn)行合理調(diào)控，降低電壓負(fù)荷，從而達(dá)到抑制諧波過(guò)電壓的目的。從當(dāng)前諧波過(guò)電壓抑制過(guò)程來(lái)看，加強(qiáng)諧波污染源的監(jiān)測(cè)，對(duì)滿足電網(wǎng)運(yùn)行需要，抑制諧波過(guò)電壓產(chǎn)生了重要的促進(jìn)作用，為抑制諧波過(guò)電壓提供了有力的數(shù)據(jù)支撐，保證諧波過(guò)電壓抑制能夠找準(zhǔn)源頭，提供抑制效果。

四、抑制諧波過(guò)電壓，應(yīng)在諧波源處加裝濾波裝置吸收諧波電流

在諧波過(guò)電壓抑制過(guò)程中，在諧波源進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上，一旦發(fā)現(xiàn)諧波源中諧波電流過(guò)大，可以采取假裝濾波裝置的方式吸收諧波電流，進(jìn)而減少諧波電流的危害。結(jié)合目前諧波抑制經(jīng)驗(yàn)，在諧波源處加裝濾波裝置吸收諧波電流 這類方法是對(duì)已有的諧波進(jìn)行有效抑制的方法，這是目前電力系統(tǒng)使用最廣泛的抑制諧波方法。其中所加的裝置可以分為無(wú)源濾波器和有源濾波器兩種。這兩種濾波器的區(qū)別在于，無(wú)源濾波器不用使用電源，可以直接安裝在諧波源的線路上，一旦諧波電流超過(guò)設(shè)定值，就可以直接進(jìn)行吸收。而有源濾波裝置需要專門的電源供應(yīng)，在安裝時(shí)需要考慮通電因素。從這一角度來(lái)看，在加裝濾波裝置吸收諧波電流過(guò)程中，如何選擇濾波裝置，需要根據(jù)電力系統(tǒng)的實(shí)際情況決定。為此，在抑制諧波過(guò)電壓時(shí)，應(yīng)充分結(jié)合電力系統(tǒng)的實(shí)際情況作出選擇，保證諧波電壓抑制效果滿足電力系統(tǒng)運(yùn)行需要。

五、抑制諧波過(guò)電壓，加裝靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置，提升功率因數(shù)

基于諧波過(guò)電壓對(duì)電網(wǎng)造成的危害，如果不及時(shí)抑制諧波過(guò)電壓，將會(huì)給用電設(shè)備造成嚴(yán)重危害。其中，快速變化的諧波源，如：電弧爐、電力機(jī)車和卷?yè)P(yáng)機(jī)等，除了產(chǎn)生諧波外，往往還會(huì)引起供電電壓的波動(dòng)和閃變，容易給電力傳輸系統(tǒng)造成危害。因此，我們應(yīng)采取以下措施：

1、在諧波源處并聯(lián)裝設(shè)靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置

2、利用無(wú)功補(bǔ)償裝置減小波動(dòng)的諧波量

3、利用無(wú)功補(bǔ)償裝置抑制電壓波動(dòng)、電壓閃變、三相不平衡，起到補(bǔ)償功率因數(shù)的目的。

由此可見(jiàn)，在抑制諧波過(guò)電壓過(guò)程中，加裝靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置，對(duì)提升功率因數(shù)，滿足諧波抑制效果，提高電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性有著重要的促進(jìn)作用，只有根據(jù)這一需要，加裝靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置，才能保證諧波過(guò)電壓抑制達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

六、結(jié)論

通過(guò)本文的分析可知，在電力傳輸過(guò)程中，諧波的產(chǎn)生是不可避免的。諧波過(guò)電壓的出現(xiàn)，對(duì)電網(wǎng)危害較大，抑制諧波過(guò)電壓，成為了保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要手段。為此，我們應(yīng)從加強(qiáng)諧波污染源的監(jiān)測(cè)、在諧波源處加裝濾波裝置吸收諧波電流以及加裝靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置，提升功率因數(shù)等方面入手，確保諧波過(guò)電壓得到有效抑制，提高電力傳輸效果。

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