一、概况
经济的飞速发展带来供电紧张,为解决供电紧张,一方面要建设许多新的电厂和输电线路,另一方面要高效利用现有的电力资源,减少电力损耗.谐波是导致电力损耗增加,供电质量下降的重要因素.本资料分析谐波基本特性,对配网中谐波的来源和危害进行了详细说明,总结了治理谐波的方法.
二、谐波的产生及危害
电力谐波对电力网(用户)危害是十分严重的,它是一种电力污染,一种人们看不见、嗅不到、摸不着的污染.所以往往不被人们注意.对于电力系统,谐波是个很要命的问题!
1.谐波的危害的产生主要表现在
当电网中的电压或电流波形非理想的正弦波时,即说明其中含有频率高于50Hz的电压或电流成分,我们将频率高于50Hz的电流或电压成分称之为谐波. 当谐波频率为工频频率的整数倍时,我们将其称之为整数次谐波,这类谐波通常用次数来表示.例如:将频率为工频频率5倍(250Hz)的谐波称之为5次谐波,将频率为工频频率7倍(350Hz)的谐波称之为7次谐波,依此类推.当谐波频率不是工频频率的整数倍时,我们将其称之为分数谐波.这类谐波通常直接使用谐波频率来表示.例如:频率为1627Hz的谐波.
2.谐波产生的原因多种多样.比较常见的有两类
第一类是由于非线性负荷而产生谐波,例如可控硅整流器、开关电源等,这一类负荷产生的谐波频率均为工频频率的整数倍.例如三相六脉波整流器所产生的主要是5次和7次谐波,而三相12脉波整流器所产生的主要是11次和13次谐波.
第二类是由于逆变负荷而产生谐波,例如冷轧机中频炉、变频器,变频器，可控硅，控制电路 这一类负荷不仅产生整数次谐波,还产生频率为逆变频率2倍的分数谐波.
例如:使用三相六脉波整流器而工作频率为820Hz的中频炉则不仅产生5次和7次谐波,还产生频率为1640Hz的分数谐波.
谐波在电网诞生的同时就是存在的,因为发电机和变压器都会产生少量的谐波.但是由于产生大量谐波的用电设备不断增加,并且电网中大量使用的并联电容器所造成的谐波放大,使得谐波的影响越来越严重,从而逐渐引起人们的重视.
当电网中的谐波电流较大,以至于电压波形也产生畸变时,我们将其称之为电网被污染.电网的污染程度用电压波形畸变率来表示,简称THDu.按照国家标准GB/T14549-93《电能质量公用电网谐波》的规定:10KV电网的THDu应小于4%,400V电网的THDu应小于5%.谐波与无功电流不同.无功电流只影响电网的电压,并增加供电系统的铜损,通常不会影响用户,也不会影响计量精度.而谐波的影响可以用“无孔不入”来形容.在电网被污染的情况下,所有电网中的设备与负荷均会受到影响.谐波与无功还有一点不同:无功电流在没有补偿的情况下会一直传送到发电机,而谐波电流通常全部被电网中的设备与负荷吸收掉.
