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县域电网谐波危害与治理 　　【摘要】本文介绍了电网谐波产生的原因、谐波对县域电网的影响以及谐波的治理。并以实际变电所为例，阐述谐波治理前后的变化。 　　【关键词】谐波；危害；治理 　　一、前言 　　由于部分区域内以不锈钢冶炼企业为主，谐波源客户比较集中，随着客户负荷的不断增长，电网谐波污染也变的更加严重。一旦用户侧消谐装置故障或未投，将使变电所谐波设备过载，其产生的谐波对县域电网电能质量产生了不少的影响。下面就谐波的产生原因、对电网的影响和治理进行简单的讨论。 　　二、电网谐波产生的原因 　　在理想供电系统中， 电流和电压都是正弦波的。在只含线性元件电路里，流过的电流与施加的电压成正比，流过的电流是正弦波。 　　高次谐波产生的根本原因是由于电网中某些设备和负荷的非线性特性，即所加的电压与产生的电流不成线性（正比）关系而造成的波形畸变。任何周期性波形均可分解为一个基频正弦波加上许多谐波频率的正弦波。谐波频率是基频的整数倍，例如基频为50Hz，二次谐波为100Hz，三次谐波则为150Hz。因此畸变的电流波形可能有二次谐波、三次谐波……可能直到第三十次谐波组成。 　　当电网向非线性设备和负荷供电时，这些设备或负荷在传递（变压器）、变换（如交直流换流器）、吸收（如电弧炉）系统发电机所供给的基波能量的同时，又把部分基波能量转换为谐波能量，向电网倒送大量的高次谐波，使电网的正弦波形畸变，电能质量降低。供电系统中主要具有非线性的电气设备有如下几种： 　　1.具有铁磁饱和特性的铁芯设备，如：变压器、电抗器等； 　　2.以具有强烈非线性特性的电弧为工作介质的设备，如：气体放电灯、交流弧焊机、炼钢电弧炉等； 　　3.以电力电子元件为基础的开关电源设备，如：各种电力变流设备(整流器、逆变器、变频器)、相控调速和调压装置，大容量的电力晶闸管可控开关设备等，它们大量的用于化工、电气铁道、冶金、矿山等工矿企业以及各式各样的家用电器中。 　　三、谐波对电网的影响 　　由于电网中的谐波电压和谐波电流对用电设备和电网本身都造成很大的危害，世界许多国??都发布了限制电网谐波的国家标准，由权威机构制定限制谐波的规定。世界各国制定的谐波标准大都比较接近。我国由技术监督局于1993年发布了国家标准(GB/T14549—93)《电能质量公用电网谐波》，并从1994年3月1日起开始实施。 　　下面就列举了电网谐波的主要危害： 　　1.谐波使公用电网的用电设备产生了附加的损耗，降低了发电、输电及供电设备效率和利用率。大量高次谐波流过中性线时会使导线发热严重，甚至发生火灾。如果输电线是电缆线路，与架空线路相比，电缆线路对地电容要大l0-20倍，而感抗仅为其l/3-l/2，所以很容易形成谐波谐振，造成绝缘击穿。 　　2.降低各种电气设备的效率和寿命。谐波对电机的影响除引起附件损耗外，还会产生机械振动、噪声和过电压，使变压器严重过热。使电容器、电缆等设备产生过热、绝缘老化、寿命缩短现象，以致损坏。 　　3.谐波会引起公用电网中局部的并联谐振和串联谐振，从而使谐波放大，使谐波危害大大增加，甚至引起严重事故。 　　4.影响继电保护和自动装置的工作可靠性。如果继电保护装置是按基波负序量整定其整定值大小，此时若谐波干扰叠加到极低的整定值上，则可能会引起负序保护装置的误动作，影响电力系统安全。 　　5.影响供电系统中测量和计量的准确度。 　　6.干扰通信系统的工作。在邻近电力线的通信线路中产生干扰电压，干扰通信系统的工作，轻者产生噪声，降低通信质量；重者导致信息丢失，使通信系统无法正常工作。而且在谐波和基波的共同作用时，极端情况下，还会威胁通信设备和人员的安全。 　　7.影响人体健康。人体细胞在受到刺激兴奋时，会在细胞膜静息电位基础上发生快速电波动或可逆翻转．其频率如果与谐波频率相接近．电网谐波的电磁辐射就会直接影响人的脑磁场与心磁场。 　　四、谐波的治理 　　随着工业经济的发展，谐波对县域电网的影响越来越大，需要生技和营销等各个部门协调合作，共同应对。下面就简单介绍几点在实际生产和管理中比较有用的方法。 　　1.在无功补偿设计中除了应注意避免并联电容器与系统感抗的谐振、验算基波外，还需要验算3、5、7次等主要谐波，避开这些参数，以防止在该次谐波发生谐振。 　　2.在合适地段加入电容补偿装置和滤波器。电容补偿装置可补偿无功，滤波器可以对某些谐波产生强烈的吸收作用，以减少谐波电流含有量。 　　3.把产生谐波的负荷的供电线路和对谐波敏感的负荷供电线路分开，使非线性负荷产生的畸变电压不会传导到线性负荷上去，以提高电能质量。则需要相关部门在电力业扩申请时做好分类。 　　4.凡新装、增容的用电户，用电设备确为谐波源，消谐装置必须与新装、增容同步投运。业扩受理时，应提供谐波专题分析报告，并提出相应