諧波治理

A. 分析：治理諧波有什麼意義，為什麼要治理諧波

諧波問題由來已久，近年來這一問題由於兩個因素的共同作用使諧波變得更加嚴重。這兩個因素是：工業界為提高生產效率和可靠性而廣泛使用變頻器等電力電子裝置，使得諧波源大量增加；電力用戶為改善功率因數而大量增加電容器組，並聯電容器以諧振的方式加重了諧波的危害。
非線性負荷產生的諧波電流注入電網，使變壓器低壓側諧波電壓升高，低壓側負荷由於諧波干擾而影響正常工作；另一方面諧波電壓又通過供電變壓器傳遞到高壓側干擾其它用戶。
高次諧波的危害具體表現在以下幾個方面：
(1) 導致輸入電源的輸入功率因數下降、電能的可利用率下降，從而造成日常的運維成本的增大。相關的統計資料顯示：在後接負載量不變的條件下，在釆用適當的諧波電流治理措施後，如果能將輸入電流畸變率THD_I從32%下降到9%左右的話，就可將它們的輸入視在電流下降10%左右，或使功率因數提高11％。
(2) 因輸入變壓器、發電機、電力電纜、電動機和斷路器開關的溫升增高而導致其故障率增大，迫使它們必須進入降額使用工作狀態，從而造成低壓供電系統的建設投資成本的增大。
例如，一台負載率為76％的乾式變壓器，帶有6脈沖整流型非線性負載且其輸入電流
畸變為THD_I＝30％左右時，與帶電阻性負載時的工作溫度相比，變壓器繞組的工作溫升相對升高70℃。這是由於高次諧波電流產生的高頻「趨膚效應」 產生的額外「銅耗」，而導致變壓器的工作溫度額外升高。
(3) 諧波電流使開關設備在起動瞬間產生很高的浪涌電流，破壞絕緣，還會引起開關跳脫、引起誤動作。保護電器電流中含有的諧波會產生額外轉距，改變電器動作特性，引起誤動作，甚至改變其操作特性，或燒毀線圈。
(4) 計算機和一些其它電子設備，通常要求總諧波電壓畸變率(THD)小於5%，且個別諧波電壓畸變率低於3%，較高的畸變數可導致控制設備誤動作，進而造成生產或運行中斷，導致較大的經濟損失。據IBM統計，電腦「死機」等故障的罪魁禍首，60％與諧波有關。
(5) 高次諧波由於頻率增大，電容器對高次諧波阻抗減小，因過電流而導致溫度升高過熱、甚至損壞電容器；電容器與系統中的感性負荷構成的並聯或串聯電路，還有可能發生共振，放大諧波電流或電壓，加重諧波的危害。諧波經由電容器組和電網電感形成的並聯諧振迴路，可被放大到20倍，使電容器無法投入使用。

B. 諧波治理的作用

根據英納仕電氣諧波治理的經驗及客戶的反饋，說明諧波治理的主要作用為：
1：提高了供電的可靠性
2：降低引發供電事故的發生概率
3：提高設備運行的穩定性
4：減少電網的諧振
5：降低擊毀補償電容的概率
6：在某些特定行業，能顯著降低企業用電成本。

比如，根據具體行業來說，諧波治理的顯著意義在於：
鋼鐵冶煉行業：由於生產過程自動化程度提高，使用了很多PLC控制電路，控制電路對諧波敏感，諧波的大小將直接影響到生產效率和產品的質量。諧波治理以後，使各控制迴路安全可靠運行。

通訊行業：諧波干擾會引起通訊系統的雜訊，降低通話清晰度，干擾嚴重時會引起型號丟失。特別是大量的UPS和開關電源成了畸變率高達50%的諧波源。

醫療行業：諧波干擾會導致一些設備出現誤動作，死機，無故重啟，甚至癱瘓，同時會對檢測結果如波形、圖形、圖像上疊加類似於某些病變的畸變諧波，可能引起醫生誤診，影響醫療結果，危害患者生命。醫院通過諧波治理以後，可以有效解決上述問題，減少醫療事故。

軌道交通行業：諧波對軌道交通行業的危害主要表現在對無功補償裝置的影響。在諧波環境下，無功補償裝置的投入一方面會放大諧波，另一方面會使無功補償電容器過載，影響電容器工作壽命，嚴重時還會因諧振發生電容燒毀事故，導致供電中斷、車輛停運。 通過諧波治理，保障無功補償裝置的安全可靠運行，進而保護軌道交通的運行安全。

石化行業：大量變頻器的使用，使系統電流產生嚴重畸變。變頻器輸入級均為6脈波不控整流，5次、7次、11次、13次等諧波電流嚴重超標。諧波治理以後，減少因諧波引起的設備故障，消除生產安全隱患。

建築行業（商業樓宇，廣場）：隨著樓宇智能化的不斷升級，數量眾多的小容量非線性負載，如計算機、LED燈、不間斷電源、電梯扶梯以及變頻空調等被廣泛應用於樓宇的各個角落，產生了大量諧波，大量3次諧波使得零線上電流過大，甚至有可能超過相線電流，高次諧波的存在也會引起集膚效應，引起導線過載發熱、絕緣損壞，進而發生短路，引起火災；而且大量敏感設備如計算機在諧波環境中的運行質量也將大打折扣，花屏或死機現象時有發生。 通過諧波治理，消除樓宇電網諧波，降低零線電流，為各種敏感設備的可靠運行提供保障。

采礦行業：礦井提升是煤礦生產過程中的重要設備，變頻器的配套應用，工作過程中產生了大量諧波。諧波大量存在，使大型采礦場的變壓器產生發熱現象，網損嚴重，增加電力損耗的同時縮短了變壓器的使用壽命。諧波的有效治理保證了變壓器的正常運行，降低了網損，具有很大的節能降耗意義。

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C. 諧波治理是什麼意思

諧波是由於大量電力電子設備這樣的非線性負載的投入運行，導致供電電壓電流波形發生畸變，通過對畸變的電壓、電流波形數據進行傅里葉分解，分解出的頻率高於50HZ基波頻率的分量成為諧波。
諧波對電氣設備的危害主要表現在以下幾個方面：

(1) 諧波對旋轉電機的影響
諧波對旋轉電機的主要影響是引起附加損耗，其次是產生機械振動、雜訊和諧波過電壓。
(2) 諧波對供電變壓器的影響
諧波電流不但引起變壓器繞組附加損耗，也引起外殼、外層硅鋼片和某些緊固件發熱，並且有可能引起局部的嚴重過熱。諧波使變壓器雜訊增大，諧波源造成的流經變壓器的諧波電流在諧振條件下可能損害變壓器。
(3) 諧波對換流裝置的影響
交流電網的電壓畸變可能引起常規變流器控制角的觸發脈沖間隔不等，並通過正反饋而放大系統的電壓畸變，使整流器的工作不穩定；而對逆變器則可能發生連續的換相失敗而無法正常工作，甚至損壞換相設備。
(4) 諧波對並聯補償電容器和電纜的影響
諧波會引起電容器局部放電，加速電容器介質老化，縮短使用壽命。在一定條件下諧波極易與無功補償電容器組引起諧振或諧波放大，從而導致電容器因過負荷或過電壓而損壞；對電力電纜也會造成電纜的過負荷或過電壓擊穿。國內外在這方面的教訓是深刻的，國內在許多電力系統和用戶系統內都發生過無功補償電容器組無法投入運行，大批電容器損壞的事故。
(5) 諧波對通信的干擾和影響
諧波通過電容耦合、電磁感應和電氣傳導會感應到通信線路上，可能損害通話的清晰度，觸發電話鈴響，甚至在極端情況下，威脅通信設備和人員的安全。
(6) 諧波對繼電保護和自動裝置的影響
諧波對繼電保護和自動控制裝置產生干擾和造成誤動和拒動。尤其是一些衰減時間較長的暫態過程，如變壓器合閘涌流中的諧波分量，由於其幅值強大、諧波含量也很大，更容易引起繼電保護的誤動作。

諧波治理就是通過各種措施減少諧波的產生或者使產生的諧波流入濾波設備，或者抵消產生的諧波等手段，使電網上的諧波含量符合國家標準的要求。
諧波治理目前遵循誰污染誰治理，即產生諧波的企業必須做諧波治理，達到國標要求。
諧波治理的措施包括增加無源濾波設備，使諧波流入無源濾波設備而不注入電網，
或有源濾波設備，產生和現存諧波相反的諧波，使之互相抵消，
變更整流器的方式減少諧波，變更變壓器的連接方式使之不注入電網等，
主要的措施是加裝無源濾波設備或有源濾波設備。

D. 諧波治理的方法是什麼

一般採用有源或無源的方式。
有源就是用IGBT逆變跟原來諧波反相位的諧波，從而抵消原來的諧波，價格比較貴。
無源就是用電容電抗調諧到諧波頻率，吸收諧波電流到濾波迴路，傳統的濾波方式。

E. 諧波的危害有哪些需要治理嗎

諧波會降低系統的容量、加速設備老化速度甚至損壞、危害著生產的安全與穩內定、浪費電能容等。
諧波的治理的措施如下:
1、對現有的諧波源，監測站應定期進行諧波監測，並逐步建立健全其技術檔案，且每兩年核查一次。
2、凡超過第一條規定允許值的用戶應實行專線供電，並裝設諧波保護及監測裝置，對已接在公用線路供電和已專線供電而未裝諧波保護及監測裝置的，應按上述要求期限一年內由用戶自行料理改造完善。
3、新裝的諧波保護裝置應具有電流和電壓兩種啟動元件，保護定值按第一條規定的標准整定。保護裝置應裝在供電局變電站出口處。
4、當用戶諧波超過定值使保護動作造成線路開關跳閘時，供電局諧波專責人應書面通知用戶限期進行治理。如用戶逾期不予治理，保護裝置再次動作跳閘，供電公司應待用戶採取有效治理措施後，方予恢復供電。

F. 諧波的產生原理及治理方法

哎呀

產生無非是你電力系統中有產生諧波的設備即諧波源，是具有非線性特性的用電設備。當前，電力系統的諧波源，就其非線性特性而言主要有5大類：

1、軟啟動器（可控硅電機啟動器）；

2、開關電源、UPS、逆變元件、電池充電器；

3、變頻控制的電機、起重機、電梯、泵等製造過程式控制制；

4、電子數據圖像設備--如電視等無線電發射設備，可控燈光設備；

5、整流器、熒光燈等。

這些設備由於自身的工作特點，即使供給理想的正弦波電壓，它們取用的電流也是非正弦的，即有諧波電流存在。

頻率為50Hz的正弦波波形，稱基波，50Hz稱基波頻率。諧波為一個周期電氣量的正弦波分量，其頻率為基波頻率整數倍。諧波用基波倍數表示，例如頻率為150Hz的正弦波稱為3次諧波、頻率為250Hz的正弦波稱為5次諧波、頻率為350Hz的正弦波稱為7次諧波，依次類推。

治理無非就是APF：費用大、效果好、實時性好。PPF：費用低存在被動的缺點下游負載變了，超出PPF設計的濾波支路范圍頻次的諧波無法治理。

G. 諧波治理的常見方法有哪些

北京領步電能質量服務平台為您解答：

• 制定諧波治理解決方案的前提，最重要的就是了解企業做諧波治理根本上想解決的問題是什麼？在這個基礎上來選擇最合適、最有效、性價比最高的諧波治理方法。

• 常見的諧波治理方法無非分為以下幾種：
  

×串聯電抗器
×有源濾波補償
×無源濾波補償
×增加整流設備的相數
×安裝各種突波吸收保護裝置，如避雷器等

• 隨著技術的發展和成本的降低，越來越多的用戶和中間商選擇採用有源濾波的方法來治理諧波，它最大的優點就是能夠有效地消減90%以上的諧波，提供功率因數，幫助企業降低電損耗和設備損耗等問題。具體項目還需具體設計解決方案，可詳細了解。

H. 諧波治理方法有哪些

目前諧波治理主要有兩種方法:
1.無源濾波器
無源濾波器主要由電抗器、電容器構成，體積比較龐大
無源濾波器是由電容器和電抗器串聯而成，並調諧在某個特定諧波頻率。濾波器對其所調諧的諧波來說是一個低阻抗的「陷阱」。理論上濾波器在其調諧頻率處阻抗為零，因此可吸收掉要濾除的諧波。目前國內的諧波治理以無源濾波器為主，其特點是技術實現相對簡單，具有一定消諧效果，缺點是被動式濾波，一旦用電環境發生變化，無源濾波設備無法隨之調整，濾波效果也就無法保證。
2.有源濾波器
有源濾波器主要由電力電子元件構成，體積比較小
有源諧波過濾器使用的是電力電子技術來監控非線性負載，動態地糾正。發現一個諧波自動注入一個補償電流使波形恢復。通過注入和抵消過程，恢復正弦波。使失真減少到不足5％的總諧波失真（THD）。
其特點是可主動消諧，設備體積小，消諧效果非常理想，但是由於技術要求比較高，目前國內在該領域尚屬空白。