浅谈电力系统谐波抑制

侯潇岳

摘 要：近年来，由于工业生产水平的整体提高，越来越多的变频技术和电力电子设备得到了广泛应用。但同时产生了大量的谐波，严重影响了电网的质量，对配电系统产生了污染。谐波污染会对配电系统稳定运行、配电系统安全等构成一定危害，通过谐波造成的电气设备问题导致出现的事故逐年提升。电网谐波的存在，严重威胁了用电设备以及配电系统的运行。

关键词：电力系统；谐波；影响

一、电力系统谐波形成机理

1、发电系统形成的电力谐波，相绕组绝对对称技术等，生成电源基波电势期间必然会一并生成谐波电势，该种电势受自身性能的制约会使得电网波形发生转变，因为电力系统对应产生的谐波幅值相对小，困而当前即便认识到此期间会形成电力谐波，然而有效的应对策略相对不是，往往会直接子.

2、电力系统形成的电力谐波，电力变压器铁心饱和、非线性磁化曲线等因素构会致使形成电力谐波，并且电力谐波的实际大小、影响覆盖面与该都分因素的实际情况紧密关联，依托对电力系统的全面剖析，该种原因形成的电力谐波的规模相对小，困而倒若对其制藏相感的应对集略会造成不必要的人力、物力损耗，因而在管理油程中，通常不将该部分的电力谐波视为重点。

3、用电设备形成的电谐波，经由对电力谐法检测期线堆用电设备连蒸与电网进行连接是形成电力谐波的要原国，非整要饮话我、数次谐读等多元化，标准频率和规定电压增值，是在理想状态下电网提供的。谐波电流和谐波电压的出现导致用电设备的电网环境发生一定问题，会影响用电设备及通信系统，谐波则会对设备的正常运行造成危害，增加故障发生频释。

4、当正弦波电压施加在非线性电路上时，电流就变成非正弦波，非正弦电流在电网阻抗上产生压降，会使电压波形也变为非正弦波。非正弦波可用傅立叶级数分解，其中频率与工频相同的分量称为基波，频率大于基波的分量称为谐波。在电力系统中，一般是指从2次到30次范围。如5次谐波电压（电流）的频率是250赫兹，7次谐波电压（电流）的频率是350赫兹；超过13次的谐波称高次谐波。电力谐波对电力网（包括用户）危害是十分严重。

二、电力系统谐波造成的危害

1、影响线路的稳定运行。供配电系统中的电力线路与电力变压器一般采用电磁式继电器、感应式继电器或品体管继电器予以检测保护，使得在故障情况下保证线路与设备的安全。但由于电磁式继电器与感应式继电器在谐波含量较高时又导致继电保护误动作，因而在谐波影响下不能全面有效地起到保护作用。

2、影响电网的质量。电力系统中的谐波能使电网的电压与电流波形发生畸变。如民用配电系统中的中性线，由于荧光灯、调光灯、计算机等负载，会产生大量的奇次谐波。影响电力系统的波形、幅值、频率。

3、对电力设备的危害，对电力电容器的危害。当电网存在谐波时，投入电容器后其端电压增大，通过电容器的电流增加得更大，使电容器损耗功率增加。

4、对电力变压器的危害。谐波使变压器的铜耗增大，其中包括电阻损耗、导体中的涡流损耗与导体外部困漏融通引起的杂散损耗都要增加。谐波还使变压器的铁耗增人，这主要表现在铁心中的磁滞损耗增加，谐波使电压的波形使得越差，则磁滞损耗越对，除此之外，諧滤还导致变压器操声增大，振动剧烈。

5、对弱电系统设备的干扰。对于计算机网络、通信、有线电视、报警与楼宇自动化等弱电设备，电力系统中的谐波通过电磁感应、静电感应与传导方式耦合到这些系统中，产生干扰。

6、影响电力测量的准确性。目前采用的电力测量仪表中有电磁型和感应型，它们受谐波的影响较大。特别是电能表（多采用感应型），当谐波较大时将产生计量混乱，测量不准确

三、电力系统谐波治理方法

1、在电力系统中加装交流滤波器，当已经确定谐波源设备以后，在近距离谐波源处安装滤波器是防止谐波电流注入电网的最有效办法。滤波器工作的基本原理就是在靠近谐波源的地方吸收谐波电流。而等到谐波电流进入高压电网后再采取措施，无论技术上还是经济上都是不可行的。

2、在谐波源附近加装有源滤波器在谐波，源处安装有源滤波器，它会向电网中注入与原有谐波电流幅值相等、相位相同，方向相反的电流，从而使电源的总谐被电流抵消为零，从而获得一正弦波。有源滤波器是与供电系统关联工作的，它只控制谐波电流，基波电流并不流过该有源滤波器。

3、高变压器可以消弱均衡的三次谐波电流传回到电源。通常在这种变压器的使用者会装设一个旁路的电路以避免在进行变压器的维护工作时长时期对负高停止供电。使用隔离变压器的时候要适当提高额定值，否则也会产生电压畸变和过热；在无功补偿的同时加装电抗器将特定电抗百分率的串联电抗然配置到并联电容器组中，一般是用来限制谐波对电容器的危害及治理，以及改善电网电压波形的。谐波在电力系统中造成的各种电力污染，严重威胁到电力系统的安全运行，要长期坚持对电力谐波的治理措施才能从根本上改变电力现状，提高电力系统。

总结：在科学技术的带动下，现代信息技术与电子水平得到了很好的发展，同时也暴露了很多系统问题。此时，必须想方设法地提高电能质量治理与监测，同时建成科学的电能质量监测体系，分析并反映电能质量，这样才能为电网稳定、安全、经济运行提供保障，同时这也是推进电力系统发展的有效措施。

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