谐波治理和节能降耗

节能与谐波的综合治理一、概述能源是国民经济发展的物质基础，从长期供需看，减少能源消耗是我国面临的新挑战。

因此，促进能源的合理和有效利用，对我国经济发展和环境保护具有深远的战略意义。

根据我国国民经济和社会发展计划，我国国民生产总值将以8%左右的速度稳定增长，而能源作为国民经济发展的基础，其需求量也将随之增长。

为保证我国经济发展目标的顺利实现，必须高度重视节能工作，促进能源的合理和有效利用，在“十一五”发展规划的节能要求中，要做到每单位GDP的增长，能量损耗要降低10％。

那么依靠技术进步来降低能源消耗就是措施节能的一个根本途径。

多年节能工作的证明，使用技术成熟、效益好、见效快的节能技术去改造或完善效益低、落后的运行设备，适合我国的国情，并给企、事业单位带来节约后的经济效益。

专注谐波治理：SAPFQQ：554916637 zhangyinzong@节电的方法及谐波治理主要内容有：1、在常规的供电、用电领域或现有的供电、用电系统中，一般提高功率因数，减少损耗，提高设备利用率，是节电（节约电费）的重要方法之一。

2、降低用电环境的谐波，减少用电设备的发热，延长用电设备的寿命。

是节能、省钱的另一个重要方法。

二、功率因数为什么会变低？什么是无功功率？我们知道，通常我们所用的交流电压是50Hz的正弦波，在电压的两端接上负载就会产生电流，如我们在220伏（或380V）的电源上接一个电灯，电灯中流过电流，灯就亮了。

当负载是电阻时，电压波形的相位与电流波形的相位完全相同，即电压波形与电流波形重叠在一起（见图1）。

这时电网送出的功率也与消耗的功率相等。

图1电压波形与电流波形重叠在一起图2电流波形就会比电压波形迟后△T时间而现实生活中电阻负载使用的较少，大多数负载都有一定的电感，如变压器、电动机、洗衣机、冰箱、空调等都是带有电感性的负载，这样就使电压波形的相位与电流波形的相位不能重叠，电流的波形（红色）就会比电压波形（蓝色）迟后△T的时间（见图2），△T时间越大，功率因数越低，消耗的无功功率也越大。

消除谐波电流与节电的关系摘要：谐波的问题日益引起人们的关注，谐波治理得到越来越高的重视。

但是，现在有一个十分困惑的问题，就是治理谐波与节电的关系。

一些从事谐波治理的公司利用企业渴望节电的心理，毫无根据地夸大谐波治理的节电效果，更加重了问题的混乱。

本文首先提出分析节电潜能的方法，然后从电费支出角度分析了治理谐波能够节电的可能性。

通过分析不同配电系统中谐波电流造成的电能浪费，预测了谐波治理的最大潜在节电收益，指出并非任何谐波治理方法都能够获得预期的节电效果，只有能够消除配电线路上的谐波电流的方法才能够获得节电效果。

传统的在变压器下端母线上安装有源滤波器或者无源滤波器的方法不能获得明显的节电效果。

最后提供一种新型的谐波治理方案，能够在三相四线系统中获得明显的节电效果，并且具有最高的性价比。

1.节电潜能的分析方法节电是目前最热门的话题。

随着国家节能降耗国策推进的深入，一些直接的节电措施已经广泛实施，人们开始关注更深层次的节电潜能。

特别是在能源价格不断升高的环境下，企业迫切寻找节电的突破口。

谐波治理就往往成为一个目标。

谐波治理的初衷是提高电能质量，保证配电系统和用电负荷的正常运行。

但是由于人们过度关注节电的问题，在讨论谐波治理项目时，往往偏离主题，提出谐波治理项目实施后，能够节省多少电能的问题。

加上谐波治理设备厂家为了销售产品，故意混淆电能质量与节电的概念，夸大谐波治理在节电方面的作用，使很多企业在考虑谐波治理时，单纯关心节电效果。

本文讨论谐波治理与节电的关系，希望能够指导企业真正从谐波治理中获得效益。

本节提供的分析思路不仅适合于谐波治理的节电分析，也适合于一般的节电项目效益分析。

1.1 节电的最大潜能在论证任何节电项目时，都要首先研究节电的潜能在那里，这种潜能有多大。

如果不能搞清楚这种潜能的存在和大小，就不能开展节电项目的设计。

节电有两个途径，一个是减少不必要的电力做功，另一个是提高电力做功的效率。

随手关灯就是我们最熟悉一种节电方法，这就是通过减少电力做功。

分析谐波治理的优点及经济效益说明波治理带来的好处：1、安装谐波治理装置后，有效的降低了谐波电流，增加了变压器的有效容量，可增加相应的带载能力，减少扩容所需的投资。

2、安装谐波治理装置后，可有效的降低变压器的损耗，提高变压器的安全运行系数，起到节能降耗的目的。

3、安装谐波治理装置后，可有效的降低拉出的单晶的质量，提高单晶的无位错率。

谐波治理的方法目前常用的谐波治理的方法无外乎有二种，无源滤波和有源滤波。

下面就谈谈这二种方法的优缺点以及市场前景及其经济效益的分析。

1、无源谐波滤除装置国内低压侧高水平的谐波滤除装置是采用光纤触发系统，大幅度降低因谐波干扰致使电缆触发所产生的误动。

无源滤波的主要结构是用电抗器与电容器串联起来，组成LC 串联回路，并联于系统中，LC回路的谐振频率设定在需要滤除的谐波频率上，例如5次、7次、11次谐振点上，达到滤除这3次谐波的目的。

其成本低，但滤波效果不太好，如果谐振频率设定得不好，会与系统产生谐振。

现在，市场上流通较多的采取的滤波方法就是这一种，主要是因为低成本，用户容易接受。

虽滤波的效果较差，只要满足国家对谐波的限制标准和电力部门对无功的要求就行了。

由于其低成本，市场的需求也就大，一般而言，低压0.4KV系统大多数采用无源滤波方式，高压10KV几乎都是采用这种方式对谐波进行治理。

由于我国的中小企业大多数是私有的，业主对谐波的危害认识不足，一般不愿意拿出大量的经费来治理谐波，而有的企业由于谐波的含量太大，常规的无功补偿不能凑效，供电部门对无功的要求又是十分严格的，达不到就要罚款。

因此，业主不得不要求滤波。

因而，其市场的前景可观，经济效益也就可观了。

2、有源谐波滤除装置有源谐波滤除装置是在无源滤波的基础上发展起来的，它的滤波效果好，在其额定的无功功率范围内，滤波效果是百分之百的。

其主要的应用范围是计算机控制系统的供电系统，尤其是写字楼的供电系统，工厂的计算机控制供电系统。

对单台的装置而言，其利润是可观的，但用户一般不愿意用有源滤波，对于谐波的含量，不必滤得太干净，只要不危害其他用电器也就可以了。

供电系统的谐波抑制及降损节能来源：电力技术网蔡伯华(北京市电力公司朝阳供电公司)摘要：本文主要介绍了供电系统中谐波的产生原因和它的危害，及抑制谐波的一般对策。

关键词：电网;谐波;危害;抑制措施;发展近年来，随着人民节能意识的提高，非线性负荷等节电产品的推广使用，给供电系统带来了严重的谐波问题，引起了供电电压正弦波形的畸变。

实际上，谐波不仅仅造成电压频率不稳、不对称，以及稳态过电压、欠电压及电压波动、闪变等危害，同时也是重要的耗能指标。

治理好谐波，不仅能降低电能损耗，而且能延长设备使用寿命，改善电磁环境，提高产品的品质。

1概述“谐波”一词起源于声学。

18世纪至19世纪，傅利叶等提出的谐波分析方法至今仍被广泛应用。

20世纪20年代，电力系统的谐波问题引起了人们的注意。

当时在德国，使用静止汞弧变流器造成了电压、电流波形的畸变。

到了50年代和60年代，由于高压直流输电技术的发展，谐波所造成的危害也日趋严重。

世界各国都对谐波问题予以充分和关注，国际上召开了多次有关谐波问题的学术会议，不少国家和国际学术组织都制定了限制电力系统谐波和用电设备谐波的标准和规定。

供电系统谐波的定义是对周期性非正弦电量进行傅利叶级数分解，除了得到与电网基波频率相同的分量，还得到一系列大于电网基波频率的分量，这部分电量称为谐波。

在理想情况下，优质的电力供应应该提供有正弦波的电压。

但在实际中供电电压的波形会由于某些原因而偏离正弦波形，即产生谐波。

如图一所示谐波为基波频率(在我国取工业用电频率50HZ为基波频率)整数倍的正弦波分量，又称为高次谐波。

产生谐波的非线性负荷在工作时向电源反馈高次谐波，导致供电系统的电压，电流波形畸变，使电能质量变坏。

谐波组成分解如图二所示谐波的对于供电系统的危害极为严重，不仅会引起电气设备附加损耗和发热,缩短使用寿命，甚至损坏。

而且谐波注入电网后使无功加大，功率因数降低，甚至有可能引发并联或串联谐振，损坏电气设备以及干扰通信线路的正常工作。

通信电源系统谐波治理与节能降耗研究摘要：近年来，通信行业有了很大的发展，通信电源系统规模也处于不断扩大之中。

在通信电源系统快速发展的过程中，还有一些问题没有解决，从而影响了通信电源系统的进一步发展。

其中，较为典型的一个问题就是现有的通信设备有很多都使用了非线性负载，在电网运行的过程中会产生大量的谐波，从而影响了整个电网系统供电的安全性和稳定性。

在这种情况下，如何提高电力系统供电的稳定性和安全性、降低供电过程中的能源消耗成为人们关注的重点问题。

本文将结合通信电源系统谐波产生的理论知识对此开展分析和研究。

关键词：通信电源系统；谐波治理；节能降耗目前，节能降耗已经成为全世界都比较关心的一个问题，节能降耗问题不仅关系到能源的可持续利用，同时还将直接影响到人类的生存和发展。

由此可见，节能降耗的重要性。

在我国，节能降耗是国家发展的一项战略方针，各级政府也在积极推进节能降耗工作。

在通信电源系统发展的过程中存在较大的能源浪费问题。

因此，必须要加深对通信电源系统谐波治理与节能降耗的研究。

本文将从介绍通信电源系统谐波产生的机理及危害入手，研究通信电源系统谐波治理的原理和目标，分析通信电源系统谐波治理的节能效果。

1 通信电源系统谐波产生的机理及危害1.1 通信电源系统谐波产生的机理谐波就是指任一周期性的信号，但是50赫兹的正弦波信号并不属于谐波。

导致谐波产生的根本原因是用电设备使用了非线性负载。

带有非线性负载的用电设备在工作的过程中会形成非正弦电流，从而使得波形发生较大的变化。

当这种非正弦的电流通过电网阻抗时就会产生谐波电压，从而影响了电网供电的质量。

1.2 通信电源系统谐波产生的危害无论是谐波电流还是谐波电压，都会对电网的正常运行产生较大的影响。

在很早以前，人们就对谐波电压和谐波电流进行了研究，并明确指出了谐波存在的危害性。

但是，当时的研究还没有意识到谐波污染的严重性，进而也就没有将谐波问题作为一个重点研究课题。

近些年来，随着信息技术和电子技术的不断发展，电子设备逐渐普及，电子设备使用过程中产生的谐波污染情况愈加严重，因谐波污染导致的安全事故层出不穷，从而使得人们不得不重新看待谐波问题。

浅谈10kV配电线路谐波治理和节能降损摘要：10kV配电是电网系统中的重要组成部分，在10kV配电网中，由于其相关线路比较密集，因此在电网运行中容易产生较大的能源损耗，对于电网的节能与平稳运行具有一定的阻碍性与制约性。

文章分析了10kV配电网中谐波产生原因，并探讨了10kV配电线路谐波治理和节能损耗情况，以便快速提升我国电能质量。

关键词：10kV配电线路；谐波治理；节能降损引言10kV配电作为电力系统的重要组成部分之一，其节能损耗与线路谐波对整个电力系统的运行有着比较直接的影响，而且还会给人们的日常生活带来不便之处。

谐波不仅会对电气设备以及通信系统造成一定程度的损坏与影响，而且还容易造成大量的电能浪费，更甚者是其可造成供电事故，危及到人们的生命和财产安全。

随着人们生活水平的不断提升，为进一步确保我国电能质量与当下的发展需求相符合，改造谐波系统以及进行节能损耗研究已经成为电力部门必须重视与亟需解决的问题。

1谐波治理与降损的关系随着区域经济的快速发展，作为支柱产业的钢铁冶炼及轧钢、轧带、制管等钢材改制企业在带来经济增长的同时，其非线性负荷在电网产生了大量谐波，导致电压和电流波形发生畸变，严重降低电能质量，增加电网的电能损耗。

继电保护装置受谐波干扰时可能会引起误动作，影响安全运行。

谐波对电容器运行造成危害，影响无功补偿。

滤除高次谐波能够净化用电环境，减少谐波电流在用电设备和输、配电设备中的发热，直接节省有功功率，降低线损。

其次，由于滤波回路是由电抗器和电容器串联形成的，所以在滤波的过程中能向电网中注入容性无功，由于无功电流的抵消，也相当于提高了配电设备的容量。

另外，无功功率得到补偿还能提升末端电网电压，对提高电能质量有很重要的意义。

2在10kV配电网中谐波产生的原因一般情况下，电力系统出现时变或时不变的电力负载时，就会产生不同工频的电压或电流，就是电力谐波。

其产生的原因主要包括以下两点：（1）由于受变压器、发动机等相关电力设备所造成的影响，使得电网自身就携带一定的谐波；（2）电气设备产生的谐波，如电石炉、整流装置、非线性元件、变频装置等。

节能减排示范项目----动态无功补偿及谐波污染治理技术港口大型装卸设备几乎全部使用电能，节约电能不仅是降低装卸成本的重要途径，更是国家发展战略的需要。

广州港集团在节电方面以科学技术为先导，挖掘节电的深度，并不断推广，改善整体面貌。

一、倡导和建立集中补偿、分散补偿与就地补偿三位一体的电网补偿体系，降低无功损耗自80年代直到90年中期，港口发展迅速，用电量猛增，港区电网原有的补偿跟不上，造成功率因数较低(0.6-0.85)，因此常常被供电部门罚款。

为了迅速免除罚款，我们采用了集中补偿的方法，就是在港区电网的进口处110KV变电站加装10KV电容集中补偿。

这样花钱少、工程量小、收到了立竿见影的效果。

新港及新沙港区，功率因数立即提高到0.92-0.94。

自96年以来，我们不仅不被罚款，反而由此受到奖励。

但是我们知道集中补偿只提高了进线的功率因数，整个港区内电网的功率因数还是比较低的。

为了真正降低港内电网的功率因数，开始在各个分电站(10kV/0.4kV)建立分散补偿体系。

分散补偿就是在各个分变电站的0.4kV母线上，安装低压电容补偿柜，采用自动控制分组投入，提高各个分变电站的功率因数。

同时还对主要的大型设备比如桥吊、大型门机及大型皮带机就地加装补偿电容，进行就地补偿。

由于装卸设备的动作周期短、电流变化速度快，我们逐步采用计算机控制的电力电子技术投切电容，在1988年-2003年期间，已经逐渐形成三位一体的补偿体系。

新沙港区总功率因数达到0.96-0.97，新港港区总功率因数达到0.97-0.98，港区内从主要的大型设备到各级变电站乃至整个电网，功率因数控制在平均0.9以上。

有效地降低了整个港区的无功损耗。

二、经常监测、积极治理高次谐波，减少高次谐波产生的附加损耗近年来，为了节约能源，我们在电气驱动环节积极推广应用变频技术、在控制系统积极推广应用可编程逻辑控制器（PLC）技术，收到较好的节电效果。

但是由于大功率可控硅变流以及变频器的大量使用，港口电网的高次谐波污染带来的问题日益凸现，2000年我们作为一个科技项目对港口典型配电网中高次谐波进行了检测和研究。