怎樣確定諧波治理方案

時間：2020-01-05作者：北京航天愛威電子技術(shù)有限公司瀏覽：666

　　諧波治理是電能質(zhì)量控制的一項重要內(nèi)容，諧波治理就是減小負載向電網(wǎng)注入的諧波電流。諧波治理主要有三個目的：

　　1) 預防或解決諧波導致的某些危害，**系統(tǒng)的正常運行;

　　2) 要滿足電力公司提出的諧波電流**限制要求;

　　3) 使設備的諧波電流**滿足特定標準，例如GB17625的要求。

　　諧波治理的目的不同，所采取的技術(shù)方案也不同。針對一個諧波問題，往往可以提出幾個方案，但是會有一個方案具有較高性價比，也就是既能夠達到預定的目的，又具有較低的成本。

　　無論諧波治理的較終目的是什么，其本質(zhì)就是減小負載(可能是一組負載)向電網(wǎng)注入的諧波電流，也就是使電流波形盡量畸變小，如圖1所示，因為諧波電流是諧波問題的根源，雖然在有些場合諧波治理的目標是**電網(wǎng)的電壓畸變率滿足特定數(shù)值，但是較終仍然落實到諧波電流的控制上。。只不過，針對不同的目的，控制諧波電流的位置不同。下面通過幾個例子說明這層意思。

　　例一：如果中頻爐工作時，對鄰近的儀表形成干擾，諧波電流的控制點就要選擇在中頻爐的電源入線處，防止中頻爐的諧波電流通過電源線**到電網(wǎng)上，對鄰近的設備形成干擾;

　　例二：電網(wǎng)的負荷大部分是變頻器(非線性負載)，導致保護器誤動作(意外跳閘)，諧波電流的控制點就應該選擇在保護器的下游，而不是保護器的上游;

　　例三：工廠進行電機節(jié)電改造，安裝了一些變頻器，結(jié)果發(fā)現(xiàn)無功補償柜頻繁燒毀，這時需要在無功補償柜的下游進行諧波治理;

　　例四：中頻爐工作時，電纜發(fā)熱、振動嚴重，這時與例一的情況相同，在中頻爐的電源入口處進行治理。

電網(wǎng)的諧波限制標準GB14549標準

　　這是針對電網(wǎng)提出的諧波限制標準。主要是電力公司使用這個標準。這個標準對企業(yè)接入電網(wǎng)的位置的諧波電流和諧波電壓進行了限制，諧波電流的限制值如圖1所示。

　　圖1 諧波治理的本質(zhì)減小電流的畸變率

　　無論什么情況，諧波治理的較佳位置是在非線性負載的電源入口，這樣相當于將非線性負載轉(zhuǎn)變成了線性負載，諧波導致的一切問題都迎刃而解。由于消除了諧波源，原來的配電系統(tǒng)就像工作在傳統(tǒng)的線性負載條件下，沒有任何隱患。作為設計人員，無論進行配電系統(tǒng)的設計，還是進行制造系統(tǒng)的設計，都可以按照傳統(tǒng)的規(guī)范進行設計，而不用考慮諧波帶來的種種風險。大部分發(fā)達地區(qū)按照這個策略開展諧波治理。達到這個目的的管理措施就是，在采購設備時，提出滿足GB17625標準，或者THID<8%，的要求。

　　雖然在非線性負載的電源入線端治理諧波是較好的方案，但是這種方案可能成本較高，根據(jù)實際系統(tǒng)情況，可以采用靈活的方案。

　　通常，可以將就地諧波治理與集中諧波治理結(jié)合起來，構(gòu)成一個*的方案，如圖2所示。圖2中，對于功率較大的諧波源負載(例如中頻爐、變頻器等)，采用了HTHF諧波濾波器進行就地諧波治理，減小向電網(wǎng)注入的諧波電流。對于功率較小，比較分散的非線性負載，在母線上統(tǒng)一治理?？梢圆捎肞SW有源濾波器，也可以采用無源濾波器。

　　圖2 設備級諧波濾波器和母線級諧波濾波器

　　根據(jù)不同的治理目標，可以采取不同方案，做一總結(jié)如表1所示：

　　表1：諧波治理方案的選擇

目標	方案
滿足電力公司的諧波限制要求	在電網(wǎng)接入點安裝母線諧波濾波器，可以是有源的，也可以是無源的。
設備要滿足某個諧波限制標準的要求，例如GB17625，THID<8%，等	在設備的電源入線端安裝HTHF濾波器
解決電纜過熱的問題	在主要的諧波源處安裝HTHF諧波濾波器
解決變壓器過熱的問題	在變壓器下端安裝母線諧波濾波器或者在主要的諧波源處安裝HTHF諧波濾波器
解決無功補償裝置損壞的問題	在主要的諧波源處安裝HTHF諧波濾波器
解決意外跳閘的問題	在主要的諧波源處安裝HTHF諧波濾波器
解決其他電子設備受干擾的問題	在主要的諧波源處安裝HTHF諧波濾波器

　　要獲得一個較高性價比的方案，需要經(jīng)驗豐富的諧波治理*進行進行精心的設計，并且有適宜的產(chǎn)品做為**，典型的做法是對于大功率的諧波源，在諧波源處治理，對于小功率的負載，可以在母線上統(tǒng)一治理。航天科工集團706所在電磁干擾控制和電能質(zhì)量控制方面有20余年的經(jīng)驗，并有HTHF諧波濾波器為代表的系列產(chǎn)品，能夠提供較高性價比的解決方案。

 


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  詞條說明

• 用科學揭開電氣火災的謎團

  ? 某大廈新安裝的LED屏，運行時間不長，就發(fā)生了著火。技術(shù)人員十分困惑，因為施工都是嚴格按照規(guī)范來實施的，況且線路上有完善的過流保護裝置，在線路過流時，會自動斷開電源。消防人員在分析火災起因時，也沒有強有力的證據(jù)能夠說明真正的起因。 實際上，這是一種新的現(xiàn)象，稱為諧波電流現(xiàn)象。諧波電流造成電網(wǎng)污染，就如同汽車尾氣造成空氣污染一樣，是現(xiàn)代化導致的必然后果之一。之所以說諧波電流是現(xiàn)代化的

• *十節(jié) 變頻器的諧波電流與控制方法

  ? 變頻器是現(xiàn)代工業(yè)中廣泛應用的設備。由于用變頻器控制風機和水泵能夠顯著節(jié)省電能，因此應用日益廣泛。但是，變頻器工作時產(chǎn)生嚴重的諧波電流，這已經(jīng)成為電網(wǎng)的主要污染源。 變頻器諧波帶來的較常見的故障現(xiàn)象是，無功補償裝置損壞，跳閘，變壓器過熱，同一個電網(wǎng)上的其他電子設備受干擾，等等。 主要是低壓變頻器工作時產(chǎn)生嚴重的諧波電流，中高壓變頻器一般適用12脈或18脈整流電路，產(chǎn)生的諧波電流很小。

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  ? 盡管諧波造成危害以各種現(xiàn)象表現(xiàn)出來，但是導致這些危害的根本原因是諧波電流。也就是，非線性設備工作時，向電網(wǎng)**的諧波電流。 因此，無論諧波治理的較終目的是什么，其本質(zhì)就是減小負載(可能是一組負載)向電網(wǎng)注入的諧波電流，也就是使電流波形盡量畸變小，如圖1所示，因為諧波電流是諧波問題的根源，雖然在有些場合諧波治理的目標是**電網(wǎng)的電壓畸變率滿足特定數(shù)值，但是較終仍然落實到諧波電流的控制

• *五十五節(jié) 中頻爐的電磁兼容問題與控制

  ? 中頻爐利用磁場感應渦電流的原理對金屬進行加熱。利用磁場感應電流加熱金屬是一個傳統(tǒng)的工藝，但是過去大多采用工頻電流，直接采用工頻磁場感應加熱的效率很低。中頻爐的原理是將工頻電流轉(zhuǎn)變成較高頻率(稱為中頻)的電流，提高了加熱效率，中頻爐的頻率一般在150Hz~3kHz。 中頻爐本身等效成一個變壓器，爐體內(nèi)部的待加工金屬是變壓器的次級繞組，爐體外面的線圈是初級繞組。當在初級施加電流時，次級