1、什么是谐波、谐波的危害、谐波的治理(图) 1、什么是谐波 电力系统中有非线性（时变或时不变）负载时，即使电源都以工频 50HZ 供电，当工频电压或电流作用于非线性负载时，就会产生不同于工频的其它频率的正弦电压或电流，这些不同于工频频率的正弦电压或电流，用富氏级数展开，就是人们称的电力谐波。 随着经济发展，大功率可控硅的广泛应用，大量非线性负荷增加，特别是电子技术、节能技术和控制技术的进步，在化工、冶金、钢铁、煤矿和交通等部门大量使用各种整流设备、交直流换流设备和电子电压调整设备，电熔炼设备、电化学设备、矿井起重设备、露天采掘设备、电气机车等与日俱增，同时种类繁多的照明器具、娱乐设施和家用电器等
2、普及使用，使得电力系统波形严重畸变。 2、谐波的危害 电力谐波的主要危害有： a、引起串联谐振及并联谐振，放大谐波，造成危险的过电压或过电流； b、产生谐波损耗，使发、变电和用电设备效率降低； c、加速电气设备绝缘老化，使其容易击穿，从而缩短它们的使用寿命； d、使设备（如电机、继电保护、自动装置、测量仪表、电力电子器件、计算机系统、精密仪器等）运转不正常或不能正确操作； e、干扰通讯系统，降低信号的传输质量，破坏信号的正确传递，甚至损坏通信设备。 3、谐波的治理 谐波治理标准 GB/T 1454993 电能质量 公用电网谐波 该标准对不同电压等级各次谐波允许注入值都作了具体规定（略），其规定
3、公用电网谐波电压（相电压）限值谐波治理 谐波治理就是在谐波源处安装滤波器，就近吸收谐波源产生的谐波电流，现在广泛采用的滤波器为无源滤波器，另外有利用时域补偿原理的有源滤波器，这种滤波器的优点是能做到适时补偿，且不增加电网的容性元件，但造价较高。无源滤波装置，吸收高次谐波，而所有滤波支路对基波呈现容性，正好满足无功补偿要求，不必另装并联电容器补偿装置，这种方法经济、简便，国内外广泛采用。 滤波器的种类。滤波器大致分为以下六种类型，如图：(a)单调谐波滤波器；(b)双调谐滤波器； (c)一阶高通滤波器；(d) 二阶高通滤波器； (e)三阶高通滤波器；(f)“c”式高通滤波器。单调谐滤波器通频带窄，
4、滤波效果好，损耗小，调谐容易，是使用最多的一种类型。 双调谐滤波器可替代两个单调谐滤波器，只有一个电抗器（L1）承受全部冲击电压，但接线复杂，调谐困难，仅在超高压系统中使用。 一阶高通滤波器因基波损耗大，一般不采用。 二阶高通滤波器通频带很宽，滤波效果好，既可调谐振点，又可调谐曲线锐度，并可防意外共振与放大，因此也有以二阶宽通带做低次滤波器。 三阶高通滤波器一般用电弧炉滤波。 “C”式高通滤波器，用于电弧炉滤波，对二次谐波特别有效。 4、补偿 企业中由于大量的电力负荷是感性负荷，因此企业的自然功率因数较低，如不采用人工补偿，提高功率因数，将造成如下不良影响：a降 低 发 电 机 的 输 出 功
5、 率 ， 当 发 电 机 需 提 高 无 功 输 出 ， 低 于 额 定 功 率 因 数 运 行 时 ， 将使 发 电 机 有 功 输 出 降 低 ； b、 降 低 了 变 电 、 输 电 设 备 的 供 电 能 力 ； c、 使 网 络 电 力 损 耗 增 加 （ 网 络 中 的 电 能 损 失 与 功 率 因 数 平 方 数 成 反 比 ）； d、 功 率 因 数 愈 低 ， 线 路 的 电 压 降 愈 大 ， 使 得 用 电 设 备 的 运 行 条 件 恶 化 ； e、 月 均 功 率 因 数 低 于 0.9（ 小 型 低 压 用 户 或 农 业 用 电 为 0.8） ， 将 受 到 “
6、电 力 罚 款 ”。 上 述 可 见 ， 提 高 功 率 因 数 不 仅 对 电 力 系 统 ， 而 且 对 企 业 经 济 运 行 有 着 重 大 意 义 。 在 考 虑 提 高 功 率 因 数 时 ， 应 首 先 提 高 企 业 用 电 设 备 的 自 然 功 率 因 数 ， 当 采 取 措 施 后还 达 不 到 供 电 部 门 要 求 时 ， 采 用 人 工 补 偿 装 置 。 一 般 除 在 容 量 较 大 、 经 常 运 行 的 恒速 机 械 （ 如 水 泵 、 空 压 机 、 鼓 风 机 、 电 动 发 电 机 组 等 ） 上 采 用 同 步 电 动 机 补 偿 外 ，其 它 的
7、应 安 装 并 联 电 容 器 进 行 补 偿 。 1） 并 联 电 容 器 补 偿 容 量 的 计 算 QC = P30 qc ： 需 要 补 偿 的 无 功 容 量 ， kvar； P30:全 企 业 有 功 计 算 负 荷 ， ； ： 平 均 负 荷 系 数 ， 取 0.7 0.8； qc:补 偿 率 ， kvar/KW 可 在 有 关 手 则 查 得 ， 也 可 按下 式 计 算 ： 2） 并 联 电 容 器 的 装 设 地 点 a、 集 中 补 偿 方 式 。 将 高 压 电 容 器 集 中 安 装 在 总 降 压 变 电 所 或 功 率 因 数 较 低 、 负 荷 较大 的 配 电
8、 所 高 压 母 线 上 。 b、 分 散 补 偿 。 对 用 电 负 荷 分 散 和 功 率 因 数 较 低 的 车 间 变 电 所 ， 采 用 低 压 并 联 电 容 器安 装 在 低 压 配 电 室 。 C、 就 地 补 偿 。 对 距 供 电 点 较 远 的 大 、 中 容 量 连 续 工 作 制 的 电 动 机 （ 如 风 机 、 水 泵 、压 缩 机 、 球 磨 机 等 ） ， 应 采 用 电 动 机 无 功 功 率 就 地 补 偿 装 置 。 它 不 仅 提 高 功 率 因 数 ，且 减 少 线 路 损 失 ， 减 小 总 电 流 ， 提 高 变 压 器 负 载 率 有 明 显
9、效 果 。 但 单 机 补 偿 容 量 不宜 过 大 ， 应 保 证 电 动 机 断 电 时 不 致 因 自 激 磁 出 现 过 激 磁 ， 否 则 易 损 坏 电 动 机 。 就 地补 偿 装 置 与 电 动 机 共 用 一 台 断 路 器 ， 同 时 投 切 。 3） 对 高 次 谐 波 的 抑 制 措 施 为 了 减 少 和 避 免 高 次 谐 波 对 并 联 补 偿 装 置 的 危 害 。 为 减 少 谐 波 电 流 流 入 电 容 器 和合 闸 涌 流 ， 可 串 适 当 的 电 抗 器 。 其 感 抗 值 应 在 可 能 产 生 的 任 何 谐 波 下 ， 均 使 电 容 器回 路 的 总 电 抗 为 感 抗 ， 从 而 消 除 谐 振 的 可 能 。 如 对 6脉 冲 整 流 线 路 ， 有 5次 以 上 谐 波 ，XL=4.5% 6%XC； 对 有 3次 谐 波 的 线 路 XL=（ 12% 13%） XC。 为 了 防 止 可 能 出 现 铁 磁谐 振 ， 一 般 应 采 用 无 铁 芯 电 抗 器 。
