谐波治理

A. 分析：治理谐波有什么意义，为什么要治理谐波

谐波问题由来已久，近年来这一问题由于两个因素的共同作用使谐波变得更加严重。这两个因素是：工业界为提高生产效率和可靠性而广泛使用变频器等电力电子装置，使得谐波源大量增加；电力用户为改善功率因数而大量增加电容器组，并联电容器以谐振的方式加重了谐波的危害。
非线性负荷产生的谐波电流注入电网，使变压器低压侧谐波电压升高，低压侧负荷由于谐波干扰而影响正常工作；另一方面谐波电压又通过供电变压器传递到高压侧干扰其它用户。
高次谐波的危害具体表现在以下几个方面：
(1) 导致输入电源的输入功率因数下降、电能的可利用率下降，从而造成日常的运维成本的增大。相关的统计资料显示：在后接负载量不变的条件下，在釆用适当的谐波电流治理措施后，如果能将输入电流畸变率THD_I从32%下降到9%左右的话，就可将它们的输入视在电流下降10%左右，或使功率因数提高11％。
(2) 因输入变压器、发电机、电力电缆、电动机和断路器开关的温升增高而导致其故障率增大，迫使它们必须进入降额使用工作状态，从而造成低压供电系统的建设投资成本的增大。
例如，一台负载率为76％的干式变压器，带有6脉冲整流型非线性负载且其输入电流
畸变为THD_I＝30％左右时，与带电阻性负载时的工作温度相比，变压器绕组的工作温升相对升高70℃。这是由于高次谐波电流产生的高频“趋肤效应” 产生的额外“铜耗”，而导致变压器的工作温度额外升高。
(3) 谐波电流使开关设备在起动瞬间产生很高的浪涌电流，破坏绝缘，还会引起开关跳脱、引起误动作。保护电器电流中含有的谐波会产生额外转距，改变电器动作特性，引起误动作，甚至改变其操作特性，或烧毁线圈。
(4) 计算机和一些其它电子设备，通常要求总谐波电压畸变率(THD)小于5%，且个别谐波电压畸变率低于3%，较高的畸变量可导致控制设备误动作，进而造成生产或运行中断，导致较大的经济损失。据IBM统计，电脑“死机”等故障的罪魁祸首，60％与谐波有关。
(5) 高次谐波由于频率增大，电容器对高次谐波阻抗减小，因过电流而导致温度升高过热、甚至损坏电容器；电容器与系统中的感性负荷构成的并联或串联电路，还有可能发生共振，放大谐波电流或电压，加重谐波的危害。谐波经由电容器组和电网电感形成的并联谐振回路，可被放大到20倍，使电容器无法投入使用。

B. 谐波治理的作用

根据英纳仕电气谐波治理的经验及客户的反馈，说明谐波治理的主要作用为：
1：提高了供电的可靠性
2：降低引发供电事故的发生概率
3：提高设备运行的稳定性
4：减少电网的谐振
5：降低击毁补偿电容的概率
6：在某些特定行业，能显著降低企业用电成本。

比如，根据具体行业来说，谐波治理的显著意义在于：
钢铁冶炼行业：由于生产过程自动化程度提高，使用了很多PLC控制电路，控制电路对谐波敏感，谐波的大小将直接影响到生产效率和产品的质量。谐波治理以后，使各控制回路安全可靠运行。

通讯行业：谐波干扰会引起通讯系统的噪声，降低通话清晰度，干扰严重时会引起型号丢失。特别是大量的UPS和开关电源成了畸变率高达50%的谐波源。

医疗行业：谐波干扰会导致一些设备出现误动作，死机，无故重启，甚至瘫痪，同时会对检测结果如波形、图形、图像上叠加类似于某些病变的畸变谐波，可能引起医生误诊，影响医疗结果，危害患者生命。医院通过谐波治理以后，可以有效解决上述问题，减少医疗事故。

轨道交通行业：谐波对轨道交通行业的危害主要表现在对无功补偿装置的影响。在谐波环境下，无功补偿装置的投入一方面会放大谐波，另一方面会使无功补偿电容器过载，影响电容器工作寿命，严重时还会因谐振发生电容烧毁事故，导致供电中断、车辆停运。 通过谐波治理，保障无功补偿装置的安全可靠运行，进而保护轨道交通的运行安全。

石化行业：大量变频器的使用，使系统电流产生严重畸变。变频器输入级均为6脉波不控整流，5次、7次、11次、13次等谐波电流严重超标。谐波治理以后，减少因谐波引起的设备故障，消除生产安全隐患。

建筑行业（商业楼宇，广场）：随着楼宇智能化的不断升级，数量众多的小容量非线性负载，如计算机、LED灯、不间断电源、电梯扶梯以及变频空调等被广泛应用于楼宇的各个角落，产生了大量谐波，大量3次谐波使得零线上电流过大，甚至有可能超过相线电流，高次谐波的存在也会引起集肤效应，引起导线过载发热、绝缘损坏，进而发生短路，引起火灾；而且大量敏感设备如计算机在谐波环境中的运行质量也将大打折扣，花屏或死机现象时有发生。 通过谐波治理，消除楼宇电网谐波，降低零线电流，为各种敏感设备的可靠运行提供保障。

采矿行业：矿井提升是煤矿生产过程中的重要设备，变频器的配套应用，工作过程中产生了大量谐波。谐波大量存在，使大型采矿场的变压器产生发热现象，网损严重，增加电力损耗的同时缩短了变压器的使用寿命。谐波的有效治理保证了变压器的正常运行，降低了网损，具有很大的节能降耗意义。

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C. 谐波治理是什么意思

谐波是由于大量电力电子设备这样的非线性负载的投入运行，导致供电电压电流波形发生畸变，通过对畸变的电压、电流波形数据进行傅里叶分解，分解出的频率高于50HZ基波频率的分量成为谐波。
谐波对电气设备的危害主要表现在以下几个方面：

(1) 谐波对旋转电机的影响
谐波对旋转电机的主要影响是引起附加损耗，其次是产生机械振动、噪声和谐波过电压。
(2) 谐波对供电变压器的影响
谐波电流不但引起变压器绕组附加损耗，也引起外壳、外层硅钢片和某些紧固件发热，并且有可能引起局部的严重过热。谐波使变压器噪声增大，谐波源造成的流经变压器的谐波电流在谐振条件下可能损害变压器。
(3) 谐波对换流装置的影响
交流电网的电压畸变可能引起常规变流器控制角的触发脉冲间隔不等，并通过正反馈而放大系统的电压畸变，使整流器的工作不稳定；而对逆变器则可能发生连续的换相失败而无法正常工作，甚至损坏换相设备。
(4) 谐波对并联补偿电容器和电缆的影响
谐波会引起电容器局部放电，加速电容器介质老化，缩短使用寿命。在一定条件下谐波极易与无功补偿电容器组引起谐振或谐波放大，从而导致电容器因过负荷或过电压而损坏；对电力电缆也会造成电缆的过负荷或过电压击穿。国内外在这方面的教训是深刻的，国内在许多电力系统和用户系统内都发生过无功补偿电容器组无法投入运行，大批电容器损坏的事故。
(5) 谐波对通信的干扰和影响
谐波通过电容耦合、电磁感应和电气传导会感应到通信线路上，可能损害通话的清晰度，触发电话铃响，甚至在极端情况下，威胁通信设备和人员的安全。
(6) 谐波对继电保护和自动装置的影响
谐波对继电保护和自动控制装置产生干扰和造成误动和拒动。尤其是一些衰减时间较长的暂态过程，如变压器合闸涌流中的谐波分量，由于其幅值强大、谐波含量也很大，更容易引起继电保护的误动作。

谐波治理就是通过各种措施减少谐波的产生或者使产生的谐波流入滤波设备，或者抵消产生的谐波等手段，使电网上的谐波含量符合国家标准的要求。
谐波治理目前遵循谁污染谁治理，即产生谐波的企业必须做谐波治理，达到国标要求。
谐波治理的措施包括增加无源滤波设备，使谐波流入无源滤波设备而不注入电网，
或有源滤波设备，产生和现存谐波相反的谐波，使之互相抵消，
变更整流器的方式减少谐波，变更变压器的连接方式使之不注入电网等，
主要的措施是加装无源滤波设备或有源滤波设备。

D. 谐波治理的方法是什么

一般采用有源或无源的方式。
有源就是用IGBT逆变跟原来谐波反相位的谐波，从而抵消原来的谐波，价格比较贵。
无源就是用电容电抗调谐到谐波频率，吸收谐波电流到滤波回路，传统的滤波方式。

E. 谐波的危害有哪些需要治理吗

谐波会降低系统的容量、加速设备老化速度甚至损坏、危害着生产的安全与稳内定、浪费电能容等。
谐波的治理的措施如下:
1、对现有的谐波源，监测站应定期进行谐波监测，并逐步建立健全其技术档案，且每两年核查一次。
2、凡超过第一条规定允许值的用户应实行专线供电，并装设谐波保护及监测装置，对已接在公用线路供电和已专线供电而未装谐波保护及监测装置的，应按上述要求期限一年内由用户自行料理改造完善。
3、新装的谐波保护装置应具有电流和电压两种启动元件，保护定值按第一条规定的标准整定。保护装置应装在供电局变电站出口处。
4、当用户谐波超过定值使保护动作造成线路开关跳闸时，供电局谐波专责人应书面通知用户限期进行治理。如用户逾期不予治理，保护装置再次动作跳闸，供电公司应待用户采取有效治理措施后，方予恢复供电。

F. 谐波的产生原理及治理方法

哎呀

产生无非是你电力系统中有产生谐波的设备即谐波源，是具有非线性特性的用电设备。当前，电力系统的谐波源，就其非线性特性而言主要有5大类：

1、软启动器（可控硅电机启动器）；

2、开关电源、UPS、逆变元件、电池充电器；

3、变频控制的电机、起重机、电梯、泵等制造过程控制；

4、电子数据图像设备--如电视等无线电发射设备，可控灯光设备；

5、整流器、荧光灯等。

这些设备由于自身的工作特点，即使供给理想的正弦波电压，它们取用的电流也是非正弦的，即有谐波电流存在。

频率为50Hz的正弦波波形，称基波，50Hz称基波频率。谐波为一个周期电气量的正弦波分量，其频率为基波频率整数倍。谐波用基波倍数表示，例如频率为150Hz的正弦波称为3次谐波、频率为250Hz的正弦波称为5次谐波、频率为350Hz的正弦波称为7次谐波，依次类推。

治理无非就是APF：费用大、效果好、实时性好。PPF：费用低存在被动的缺点下游负载变了，超出PPF设计的滤波支路范围频次的谐波无法治理。

G. 谐波治理的常见方法有哪些

北京领步电能质量服务平台为您解答：

• 制定谐波治理解决方案的前提，最重要的就是了解企业做谐波治理根本上想解决的问题是什么？在这个基础上来选择最合适、最有效、性价比最高的谐波治理方法。

• 常见的谐波治理方法无非分为以下几种：
  

×串联电抗器
×有源滤波补偿
×无源滤波补偿
×增加整流设备的相数
×安装各种突波吸收保护装置，如避雷器等

• 随着技术的发展和成本的降低，越来越多的用户和中间商选择采用有源滤波的方法来治理谐波，它最大的优点就是能够有效地消减90%以上的谐波，提供功率因数，帮助企业降低电损耗和设备损耗等问题。具体项目还需具体设计解决方案，可详细了解。

H. 谐波治理方法有哪些

目前谐波治理主要有两种方法:
1.无源滤波器
无源滤波器主要由电抗器、电容器构成，体积比较庞大
无源滤波器是由电容器和电抗器串联而成，并调谐在某个特定谐波频率。滤波器对其所调谐的谐波来说是一个低阻抗的“陷阱”。理论上滤波器在其调谐频率处阻抗为零，因此可吸收掉要滤除的谐波。目前国内的谐波治理以无源滤波器为主，其特点是技术实现相对简单，具有一定消谐效果，缺点是被动式滤波，一旦用电环境发生变化，无源滤波设备无法随之调整，滤波效果也就无法保证。
2.有源滤波器
有源滤波器主要由电力电子元件构成，体积比较小
有源谐波过滤器使用的是电力电子技术来监控非线性负载，动态地纠正。发现一个谐波自动注入一个补偿电流使波形恢复。通过注入和抵消过程，恢复正弦波。使失真减少到不足5％的总谐波失真（THD）。
其特点是可主动消谐，设备体积小，消谐效果非常理想，但是由于技术要求比较高，目前国内在该领域尚属空白。