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电力谐波对安全生产干扰及危害及消除治理方法摘要：随着电力系统中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普及使用，使得电力系统波形严重变形。 关键词：电力谐波、干扰危害、消除治理、安全生产。 中图分类号： TU856文献标识码： A 文章编号： （一）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。 在电力系统方面，谐波是指多少倍于工频频率的波形，简称“次”，是指从2次到30次范围，如5次谐波电压（电流）的频率是250赫兹，7次谐波电压（电流）的频率是350赫兹；超过13次的谐波称高次谐波。 从图二看出电压波形有开口，电流波形是方波，与图一所示波形有很大的差别 (二）电力谐波的主要危害有： （1）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； （2）产生谐波损耗，使变电和用电设备效率降低； （3）加速电气设备及电力变压器绝缘老化，使其容易击穿，从而缩短使用寿命； （4）使开关（断路器）过载，造成经常性跳闸。由于谐波电流在导体表面流动，引起导体发热，降低了开关的实际容量； （5）使无功补偿设备部件损坏，无法进行无功补偿，加大线路损失，降低变压器额定容量； （6）对变电所的继电保护产生干扰，易造成保护误动作，导致区域性停电事故； （7）对家用电器产生危害，如空调、微波炉、电视等。 （三）谐波的治理： （1）谐波治理 治理谐波问题，抑制辐射干扰和供电系统干扰，可采取屏蔽，隔离，接地及滤波等技术手段。 a、减少回路的阻抗及切断传输线路法 谐波产生的根本原因是由于使用了非线性负载，因此，解决的根本办法是把产生谐波的负载的供电线路和对谐波敏感的负载的供电线路分开。由于非线性负载引起的畸变电流在电缆的阻抗上产生一个畸变电压降，而合成的畸变电压波形加到与此同一线路上所接的其它负载，引起谐波电流在其上流过。因此，减少谐波危害的措施也可从加大电缆截面积，减少回路的阻抗方式来实现。 b、使用无源滤波装置或有源滤波装置 传统的方式多选用无源滤波装置，无源滤波装置出现最早，因其结构简单、投资少、运行可靠性较高以及运行费用较低，至今仍是谐波抑制的主要手段。LC滤波装置是传统的无源谐波抑制装置，它由滤波电容器、电抗器和电阻器适当组合而成，它包括三种基本形式：串联滤波、并联滤波和低通滤波( 串并混合)。其中串联滤波主要适用于三次谐波的治理；低通滤波主要适用于高次谐波的治理；并联滤波是与谐波源并联，除具有滤波作用外，还有无功补偿的作用。是应用最广泛的电源净化滤波装置。这种装置存在一些较难克服的缺点，这种方法的主要缺点是补偿特性受电网阻抗和运行状态影响，无源滤波装置不能受控，因此随着时间的推移，配件老化或电网负载的变动，会使谐振频率发生改变，滤波效果下降，易和系统发生并联谐振，导致谐波放大，使LC滤波装置过载甚至烧毁。此外，它只能补偿固定频率的谐波，补偿效果也不甚理想。如果过滤不同的谐波频率，则要分别用不同的滤波装置，增加设备投资。但目前，无源滤波装置还是实际应用最多、效果较好、价格较低的治理谐波的较好方案。 有源滤波装置根据动态补偿谐波的原理，运用电力电子技术和计算机技术，快速跟踪谐波源产生的谐波频率、相位和幅值，由装置向电网注入与原有谐波电流幅值相等、相位相同、方向相反的电流，使流入电源的总谐波电流为零，其特性不受系统的影响，无谐波放大的危险，达到同时滤除2~25次谐波的目的，能实时、自动跟踪控制，既能高效消除谐波，又能动态补偿无功，改善三相不平衡度。而且不受系统运行方式影响，不会产生谐波谐振，对电力系统适应能力强。 混合型有源滤波装置：是指无源滤波装置与有源滤波装置互补混合使用的方式，充分发挥LC滤波装置结构简单、成本低，有源电力滤波装置补偿性能好的优点，克服有源电力滤波装置容量大、成本高的缺点，两者结合使用，既可补偿无功，又可补偿谐波。可克服无源滤波易受电网参数影响及产生谐振的缺点，适用于需大功率电源滤波的场合，从而使整个系统获得良好的性能。 (2)滤波器的种类，滤波器大致分为以下六种类型： (a)—单调谐波滤波器；(b)—双调谐滤波器； (c)—一