電網(wǎng)系統(tǒng)中諧波的產(chǎn)生及治理措施

電網(wǎng)系統(tǒng)中諧波的產(chǎn)生及治理措施

摘要：隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，在電力系統(tǒng)、工業(yè)生產(chǎn)、生活用電設(shè)備中，電力電子技術(shù)的應(yīng)用日益廣泛，但是這些電力電子裝置極易產(chǎn)生諧波，影響了電力系統(tǒng)的高效運行和電力計量裝置的準確計量。關(guān)鍵詞：電網(wǎng)系統(tǒng)；諧波；產(chǎn)生；治理措施1諧波的概念電力網(wǎng)絡(luò)在進行電力傳輸時，會出現(xiàn)電力周期電氣量，這種周期電氣量的正炫波分量是基波頻率的整數(shù)倍，這樣的現(xiàn)象就叫做諧波。諧波的電流源在進行使用的過程中會出現(xiàn)諧波，在非線性的電氣進行使用時，如果被加入了非線性的電壓，就會導(dǎo)致電氣在進行電流的吸收時吸收到的能量源與本體所需要的能量源不同，這就會產(chǎn)生電流畸變，這種畸變的電流通過線路間的連接進入到了電網(wǎng)中，使整個電網(wǎng)中的電流質(zhì)量發(fā)生變化，這就使得設(shè)備成為了一個諧波源。2分析諧波產(chǎn)生的危害2.1對線路安全造成影響在進行電流的傳輸中，不同的線路原件和線路上的相關(guān)用電器都會因外界的影響產(chǎn)生一些諧波電流，這些諧波電流的出現(xiàn)是人們無法預(yù)測的，并且在現(xiàn)在的電路中，國家為了保證線路的傳輸質(zhì)量和傳輸?shù)男?，通常會進行多條線路的并接傳輸，這些線路在分離的過程中會與不同的用電器進行連接，在電流的傳輸中產(chǎn)生不同的諧波電流，這些電流在形成的頻率上也各不相同，實行線路的并接后，這些不同頻率的諧波電流在進行傳輸?shù)倪^程中一旦相遇，就會依據(jù)各自的頻率進行疊加。依據(jù)諧波電流的電流功率，三條不同的諧波電流在進行疊加的過程中會產(chǎn)生大量的熱量，這些熱量足夠使一條線路發(fā)生燃燒。現(xiàn)在的線路都是相互并聯(lián)的，任何一條線路在進行電流傳輸?shù)倪^程中出現(xiàn)線路燃燒的現(xiàn)象都會影響整個線路的運行安全。諧波電流在進行傳輸?shù)倪^程中，如果功率較大就會使的線路承受著比規(guī)定功率更大的電壓，這樣的使用頻率會加重線路的損壞，影響線路的使用與電流的傳輸速率。2.2嚴重影響電網(wǎng)質(zhì)量企業(yè)在進行生產(chǎn)的過程中會消耗大量的電能，而且隨著人們生活質(zhì)量不斷的提高，在家用電氣的購買上也會選擇一些大功率的電器，這些電力在進行供用的過程中僅靠原有的線路進行電力供應(yīng)已不能夠滿足實際的需求，為了保證電力供應(yīng)的穩(wěn)定性，國家在進行電力傳輸時，將單個線路進行了組合，這種組合形成的網(wǎng)絡(luò)就被成為電力網(wǎng)絡(luò)。電力網(wǎng)絡(luò)在進行使用時能給用戶和企業(yè)傳輸高質(zhì)量穩(wěn)定的電流。然而在電流的傳輸過程中難免會出現(xiàn)諧波電流，這些電流在進行傳輸?shù)倪^程中會造成電路網(wǎng)設(shè)備中的原件損壞，而且損壞的原件在繼續(xù)產(chǎn)生電流的過程中也會產(chǎn)生諧波電流，這樣就會降低原件產(chǎn)生電流和進行電流傳輸?shù)男?，同時在進行諧波電流的傳輸時，諧波電流和諧波頻率會產(chǎn)生一些同層次的有功率和無功率，這些無功率的諧波電流在進行傳輸?shù)倪^程中沒有實際的傳輸作用，但是卻占據(jù)著一定的傳輸空間，降低了電流網(wǎng)的電壓，浪費了電路的容量空間，這些空間的占用降低了電路上電流的傳輸效率。2.3對電力設(shè)備的使用造成危害首先在諧波電流出現(xiàn)的電路電器中，電力電容器的使用就會受到一定的威脅，諧波電流的產(chǎn)生頻率與正常電流的頻率會有所不同，這些電流在進行電流器的傳輸中，會因為傳輸頻率的不同，使得電容器得損壞功率增加，這種損壞功率增大的影響就是使的電容器的發(fā)熱功率不斷的增加，最終就使得電容器異常發(fā)熱，這種電容器異常發(fā)熱可能會造成電容器的熱損毀，即使電容器不會因溫度過高導(dǎo)致?lián)p毀，也會因為溫度過高加速電容器的老化，縮短電容器的使用年限，為電容器的安全使用造成一定的威脅。諧波電流在流經(jīng)電器時不僅僅會造成電容器的損毀，同時也會造成變壓器在使用過程中出現(xiàn)異常的發(fā)熱。諧波電流在傳輸?shù)倪^程中除了使變壓器出現(xiàn)異常發(fā)熱的現(xiàn)象外還會使得變壓器的銅損率增加，變壓器在進行傳輸使用的過程中，銅損會造成變壓器的磁泄露，這種現(xiàn)象發(fā)生會降低變壓器的使用年限，減少實際的電磁容量。在諧波電流流經(jīng)用電設(shè)備的過程中，會增加用電設(shè)備的附加損耗，增加機械效率，整體用電設(shè)備的功率減少，這種情況最終就會導(dǎo)致用電器在進行使用的過程中出現(xiàn)日常發(fā)熱的情況，電動機的發(fā)熱會降低用電器的工作效率。諧波電流對于短路器的影響主要就是在短路器發(fā)揮作用的情況下，諧波電流因頻率與正常電流的頻率有所差距，在進行電流的傳輸時可能會因為傳輸電流的頻率不同對短路器的正常運行造成一定的影響，這種影響的出現(xiàn)使斷路器不能按照正常的工作步驟發(fā)生活動，在對線路進行斷通的過程中可能會出現(xiàn)。3治理諧波的策略3.1有源濾波器有源濾波器可以說是無源濾波器的一個改進，這種改進使得濾波器在進行使用的過程中能夠在額定的無波功率中，濾波的效果達到百分之百，這種有源濾波器的使用原理，就是在電流傳輸?shù)倪^程中一旦發(fā)現(xiàn)諧波電流就會在源設(shè)備上產(chǎn)生與諧波電流相反的電流，這種反制電流在傳輸?shù)倪^程中會與原有的諧波電流相互抵消，使諧波電流對于線路的影響消失。有源濾波器在組成上主要包括三部分，這三部分分別是諧波檢測、控制和逆變，系統(tǒng)在進行電流的傳輸時會進行電流的篩選，這種篩選會在電流中將諧波電流進行篩選，篩選出的電流被系統(tǒng)進行控制，最終被源設(shè)備產(chǎn)生的反制電流抵消，諧波電流在經(jīng)過有源過濾器的篩選之后會抵消掉，不會對用電設(shè)備以及傳輸線路造成影響，提高了電流的傳輸質(zhì)量以及用電的安全性。3.2無源濾波器電路中的諧波電流在線路中的電流傳輸過程中會對傳輸線路和使用電器造成一定的影響，這種影響會嚴重的降低電流的傳輸效率和電力的使用的質(zhì)量，影響線路整體的傳輸安全。因此在進行諧波的處理中應(yīng)當使用一定的手段和設(shè)備，對這種電流進行必要的處理，保證電力的傳輸和使用的安全。無源濾波器在進行使用的過程中能夠有效的降低線路中諧波電流的產(chǎn)生。無源濾波器是由用電抗器和電容器進行串聯(lián)而成，組成一個相應(yīng)的電流回路，這種無源濾波器的使用原理是在使用的過程中串聯(lián)到系統(tǒng)線路中，并且在進行電流的傳輸時按照設(shè)定的頻率進行一定的電流頻率篩選，這種篩選的最低頻率限度是諧波電流所具有的頻率，在進行了諧波電流的篩選后，將所篩選出的諧波電流按照一定的頻率進行支路的分離，使正常電流和諧波電流在經(jīng)過過濾器后能夠進行一定的分離并通過不同的線路進行傳輸，這樣就能在電流傳輸?shù)倪^程中將諧波電流消除。無源過濾器在進行使用的過程中主要是對其在正常電流中的頻率進行了一定的改變，這種頻率的改變使電源的阻抗發(fā)生了一定的變化，只適用于穩(wěn)定的供電系統(tǒng)。4結(jié)語本文就對電網(wǎng)系統(tǒng)中諧波的產(chǎn)生及治理措施進行了分析，可供參考。今后有關(guān)人員還需要在此問題上多加重視，從而保證電力系統(tǒng)的正常運行。Reference：[1]劉秀蘭，欒逢時.電力諧波對電力系統(tǒng)的影響及治理方法[J].電氣應(yīng)用，2015（S1）：125-