电力系统谐波及其治理措施

电力系统谐波及其治理措施

随着现代信息技术，计算机技术和电子技术的发展，电能质量问题已越来越引起用户和供电部门的重视。应用先进的电能质量测试仪器不仅能大大提高电能质量的监测与治理水平，同时还可建立先进可靠的电能质量监测网络，及时分析和反映电网的电能质量水平，找出电网中造成电能质量谐波及故障的原因，采取相应的措施，为保证电网的安全、稳定、经济运行提供重要的保障。

标签：电力系统；谐波；治理措施

1 谐波的危害

1.1 对旋转电动机的影响

在电力系统的运行过程中，受到谐波的干扰，旋转电动机的电流将会产生变化，进而使旋转电动机产生固定数的振动转矩，同时旋转的速度也会产生周期性的变化。这样一来，电动机的工作效率将会受到影响，发热量也会不断增加，进而直接影响到旋转电动机的使用期限。

1.2 对变压器的影响

和旋转电动机的受损情况有点相似，变压器等电气设备将会产生较大的谐波电流，这加大了变压器的损耗。在这一环节中，由于损耗过大，发热量将会增大，绝缘介质将会老化，最后使绝缘体遭到破坏，从而影响工作效率。

1.3 对并联电容器的影响

并联电容器具备阻抗这一特性，在一般情况下，其频率越高，阻抗越低。受谐波的干扰，在一段时间内电容器将会吸收谐波电流，导致过载，发热量增加。当电容器的阻抗和电网系统中的感应阻抗相匹配时，就会产生谐波谐振，同时增加了绝缘体被击穿的概率，影响并联电容器的正常运行。除此之外，还存在基波电压和谐波电压峰值重叠的情况，这会加大局部放电的几率，破坏绝缘体；当基波电压和谐波电压重叠时，电压波动幅度将会明显增大，同时增大了每个周期中局部放电的功率，而从理论的角度上说，局部放电功率越大，绝缘体的寿命越短，所以这种情况是不利于电网系统运行的。

1.4 对断路器的影响

谐波电流的发热作用大于有效值相等的工频电流，能减少热元件的发热动作电流。如果某种电流的高次谐波含量过高，那么其断路器的工作效率将会降低。如果在这个过程中，有更为强大的谐波电流对断路器进行干扰，那么部分断路器的磁吹线圈将会受到损坏，影响到断路器的开断效果。

1.5 对电子设备的影响

受到谐波的干扰，相位控制设备的信号将会变得不稳定，这可能会导致计算机收到错误的指示，并进行错误的操作，还有可能造成信号中断，使电子元件等测试不能正常进行。

1.6 对继电保护的影响

谐波将会导致部分类型的继电保护受到影响，如晶体管型和整流型保护装置、变压器等会因此而出现拒动作或者误动作的情況。

1.7 对通信线路的影响

谐波将会干扰通信线路，阻碍信息的传递，进而产生噪声，出现问题。

1.8 其他

消弧线圈主要是根据所接的局部电网的工频参数来实现对谐波的调节。但是在实际过程中，消弧线圈并没有发挥出自身的作用。在这一环节中，谐波产生的电压将会增大绝缘局部的放电量，缩短电缆的使用期限。

2电力系统谐波治理方法

想要最大限度的减少电力系统的损失，就要研究电力系统中的谐波治理方案：

2.1装设交流滤波器

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。

2.2装设无源滤波器

无源滤波器曾被人们广泛使用，以实现控制谐波为目的。这种滤波器的主要组成部分有电抗器、电力电容器和电阻器等，其作用就是为了提供并联低阻通路，进而实现滤波的效果。除此之外，它还有无功补偿的功能。采用这种滤波器来控制谐波，具有投资成本低、滤波效果强、维护费用低以及结构简约可靠等优势。因此，它已成为当下应用最为广泛的一种滤波方式。

2.3装设有源滤波器

这种滤波器的灵活性相对较强，不仅可以实时监督电力系统的负载状况，还

可以对各次谐波进行补偿，改善电压闪变状况，使系统电压保持在一个相对稳定的状态，而且性价比合理。有源滤波器具有自适应功能，可自动跟踪补偿变化的谐波。有源滤波器在治理电力系统谐波方面有良好的性能，且在工业系统中具有便于安装的优点。在当今科学技术快速发展的背景下，动态的有源滤波器将会慢慢替换过去的滤波器，从而降低对周边环境的污染。

2.4装设隔离变压器

隔离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荷停止供电。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；

2.4装设电抗器联合无功补偿器

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器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，严重威胁着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，提高电力系统运营的安全性。

3结束语

综上所诉，在电力系统的管理和检测中，应该全面提高电力系统谐波的预防与治理工作，防止电力系统的电压与电流出现畸变，有效延长电力设备的使用寿命，减少谐波污染，提供用电质量。

参考文献：

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