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電能質(zhì)量
專家診治

把電能質(zhì)量問題交給領(lǐng)步400-056-5258

必看：低壓配電網(wǎng)諧波危害及防治！

返回列表來(lái)源：領(lǐng)步電能質(zhì)量發(fā)布時(shí)間：2016-12-28分享加入收藏關(guān)注：-

專家講堂3

隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，越來(lái)越多的電力工程被開發(fā)利用，因此在低壓配電系統(tǒng)中出現(xiàn)了越來(lái)越多的非線性負(fù)載，如：變頻空調(diào)機(jī)、變頻器、LED顯示屏、風(fēng)機(jī)、UPS等等，這些非線性負(fù)載會(huì)引起系統(tǒng)內(nèi)電流、電壓波形發(fā)生畸變，產(chǎn)生大量的高次諧波。配電網(wǎng)諧波的危害日漸明顯，嚴(yán)重的甚至?xí)鸢踩鹿?，諧波治理問題已不容忽視。因此，分析引發(fā)諧波畸變的原因并針對(duì)諧波畸變的危害提出相應(yīng)的防范措施，對(duì)低壓配電系統(tǒng)的安全運(yùn)行具有重要意義。

  一、低壓配電系統(tǒng)諧波污染主要危害
  (1)導(dǎo)致電力電纜發(fā)熱。
  在三相對(duì)稱回路中，三次諧波在三相導(dǎo)線中相位相同，在中性線上疊加后產(chǎn)生了3倍于相線的諧波電流和諧波電壓，導(dǎo)致了中性線溫度升高。大量的OA設(shè)備及電子式熒光燈使三次諧波在系統(tǒng)中的占有率增大，因此，諧波引起中性線發(fā)熱的問題值得關(guān)注。當(dāng)高頻電流通過導(dǎo)線時(shí)，線路集膚效應(yīng)加重，線路外表面電流密度加大，就會(huì)導(dǎo)致線路(相線及中性線)發(fā)熱。
  (2)加速絕緣老化，降低設(shè)備使用壽命
  由于諧波電壓在許多情況下能使正弦波變得更尖，不僅導(dǎo)致變壓器、電容器等電氣設(shè)備的磁滯及渦流損耗增加，而且使絕緣材料承受的電壓力增大;再者，諧波電流能使變壓器的銅耗增加，所以變壓器在嚴(yán)重的諧波負(fù)荷下將產(chǎn)生局部過熱、噪聲增大現(xiàn)象，從而加速絕緣老化，縮短變壓器等的使用壽命，降低供電可靠性;
  (3)導(dǎo)致低壓配電設(shè)備工作異常。
  諧波畸變可使配電用低壓電器設(shè)備(斷路器、漏電保護(hù)器、接觸器、熱繼電器等)發(fā)生故障。諧波電流使低壓電器設(shè)備鐵損、銅損增加，集膚效應(yīng)加劇，從而產(chǎn)生異常發(fā)熱、誤動(dòng)作等故障。
  (4)建筑物突發(fā)火災(zāi)被證明也有一部分與電網(wǎng)諧波有關(guān)。同時(shí)，電網(wǎng)諧波還會(huì)嚴(yán)重削弱和干擾電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，造成電網(wǎng)“公害”。
  (5)影響通訊系統(tǒng)的工作質(zhì)量。
  當(dāng)配電線路與通訊線路平行或相距較近時(shí)，由于兩者之間存在靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)，容易形成電場(chǎng)耦合和磁場(chǎng)耦合，三次諧波分量效應(yīng)更顯強(qiáng)烈，并在通訊系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生聲頻干擾，從而降低信號(hào)的傳輸質(zhì)量，破壞信號(hào)的正常傳輸，不僅影響通話的清晰度，嚴(yán)重時(shí)將威脅通訊設(shè)備及人身安全。
  (6)導(dǎo)致電網(wǎng)的各類保護(hù)及自動(dòng)裝置產(chǎn)生誤動(dòng)或拒動(dòng)，特別在廣泛應(yīng)用的微機(jī)保護(hù)、綜合自動(dòng)化裝置中表現(xiàn)突出，容易引起區(qū)域系統(tǒng)瓦解，造成故障擴(kuò)大等惡性后果。
  二、防范+治理措施

由于諧波上述的危害十分嚴(yán)重，因此，針對(duì)以上諧波產(chǎn)生的危害，我們需要采取防范措施+治理措施來(lái)實(shí)現(xiàn)Z終的諧波消除，減少危害。

  (1)通過采用高性能的用電設(shè)備，改善其諧波的保護(hù)性能，提高設(shè)備的抗諧波干擾能力。
  (2)對(duì)于連接諧波主要擾動(dòng)源設(shè)備的配線，確定線纜載流量時(shí)應(yīng)留有足夠裕量，可適當(dāng)放大一級(jí)選擇線纜截面。在三相四線制系統(tǒng)中，應(yīng)考慮三次諧波電流和高次諧波電流引起的集膚效應(yīng)對(duì)中性線的發(fā)熱危害，即在中性線截面的選擇中留有足夠裕量，一般與相線等截面，特殊情況下甚至需大于相線截面。
  (3)在根據(jù)負(fù)載確定電力變壓器額定容量時(shí)，應(yīng)考慮諧波畸變而留有裕量。在民用建筑設(shè)計(jì)中一般應(yīng)保證變壓器負(fù)荷率為70%—80%左右，該負(fù)荷率的工程裕量即可防范諧波引起的變壓器發(fā)熱危害。
  (4)交流濾波裝置能夠有效地吸收諧波源所產(chǎn)生的諧波電流，降低諧波電壓是抑制諧波“污染”的有效措施之一。一般由電容器、電抗器、電阻器組合而成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，維護(hù)方便，一次性投資較少，適合應(yīng)用在許多場(chǎng)合。
  (5)采取快速可變的電抗器或電容元件組合，形成動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置(或稱靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置)與諧波源并聯(lián)，不僅可有效地減少諧波量，而且能夠抑制電壓波動(dòng)、閃變，提高系統(tǒng)功率因數(shù)，保證電網(wǎng)供電質(zhì)量。靜補(bǔ)裝置一次性投資較大，但是，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益較好，適合于有較大諧波源的場(chǎng)所。
  (6)加裝有源濾波器，動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)濾波諧波，消除諧波干擾。有源濾波器是一種用于動(dòng)態(tài)抑制諧波、補(bǔ)償無(wú)功的新型電力電子裝置，它能夠?qū)Υ笮『皖l率都變化的諧波以及變化的無(wú)功進(jìn)行補(bǔ)償?？梢酝瑫r(shí)濾除多次及高次諧波，濾除率高達(dá)95%以上，且不會(huì)引起諧振。

APF橫豎模塊（中）

諧波治理是個(gè)綜合治理過程，一方面要從源頭抓起，加強(qiáng)設(shè)備的管理，采取一定防范措施防止諧波的產(chǎn)生，另一方面是要提高認(rèn)識(shí)，當(dāng)有諧波困擾時(shí)要積極進(jìn)行諧波治理，防止災(zāi)害產(chǎn)生。

[北京領(lǐng)步]是專注企事業(yè)單位用電異常問題治理的專家，致力于開發(fā)前端技術(shù)和產(chǎn)品，推動(dòng)整個(gè)諧波治理行業(yè)。為各類諧波治理用戶提供“24小時(shí)技術(shù)咨詢”“免費(fèi)檢測(cè)分析”“方案設(shè)計(jì)與性價(jià)比評(píng)估”，了解更多<諧波治理>方案，歡迎點(diǎn)擊我們的在線客服進(jìn)行咨詢，或者直接撥打全國(guó)統(tǒng)一服務(wù)熱線400-056-5258，我們期待您的來(lái)電！