浅析电网谐波的危害及其抑制措施
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从 严格 的意 义来 讲 ， 谐 波是 指 电流 中所含 有 的频率 为 基波 的整 数倍 的 电 量， 一般是 指对 周期 性 的非正 弦 电量 进行傅 里 叶级数 分解 ， 其 余大 于基 波频 率 的电流产 生的 电量 。 从广义上 讲 ， 由于 交流 电网有 效分量 为工 频单一 频率 ， 因此 任何 与 工频频 率 不同 的成分 都可 以称 之为谐 波 。 谐波 产生 的原 因 ： 由于正 弦 电 压 加压 于非 线性 负载 ， 基波 电流 发生 畸变 产生谐 波 。
电力 网中广 泛使 用补偿 功率 因数 的电容器 ， 同时存 在分 布 电容 ， 它们 与 系 统的 感性部 分组合 ， 在 一定 的频率 下， 可 能存在 串联或 并联 的谐 振条件 。 当系统 中该 次频 率 的谐波 足够 大时 ， 就 会造成 危 险的过 电压 或过 电流 。 最常 见 的谐波 谐振 是在 接有 谐波 源的客 户母 线上 ， 因为母 线上 除谐 波源外 还有 电力 电容器 、 电缆 、 供 电变 压器 及 电动 机等 负载 ， 而且这 些设备 处于经常 变动 中 ， 容 易构 成谐
４ 、 加 装静 止无功 补偿 装置 。 快速 变 化的谐 波源 （ 例 如 电弧炉 、 电力 机车 、 晶
化， 从而缩短它们的使用寿命 ， 使继电保护、 自动装置 、 计算机系统， 以及许多用 电设 备运 转不 正常 或者 不能 正常动 作 或操作 ， 使 测量 和计量 仪器 、 仪表不 能正
理论 广 角
Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ｓ ｃ ｉ ｅ ｎｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏｌ ｏ ｇ ｙ Ｒ ｅ ｖ ｉ ｅ ｗ
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浅 析 电 网谐 波 的 危 害 及 其 抑 制 措 施
李 晓霞
（ 国 网 山西省 电力 公 司太 原 供 电公 司 ０ ３ ０ ０ １ ２ ）
确指 示 或计量 。
３ 、 干 扰通信 系统 ， 降低信 号的传 输质量 ， 破坏 信号 的正常传 递 ， 甚至损坏 通
信设 备 。
闸管供 电的轧机 和卷 扬机 等 ） 除 了产 生谐 波外 ， 往 往还 引起供 电 电压 的波 动和 闪变 ， 有 的还 造成 系统 电压 三相不 平衡 ， 严重地 影 响公 用 电网的 电能质 量。 对此 较全 面的 技术 措施 ， 就 是在 谐波 源处 并联 装设 静 止无功 补偿 装置 。 静 补装置 的基本结 构是 由快 速可变 的 电抗 或 电容元 件组合而 成 （ 两 者均变 或其 中一个元 件可变 ） 。 除 了综合 改善 电能质 量这一直 接效果 外 ， 静补装置 在 电 网 中已成为 控 制无功 、 电压 ， 提 高 输 电系 统稳 定性 ， 限制系统 过 电压 ， 增 加 系统 阻尼 的重要技术 措施 。 静补 装置 的应用还 可以给谐 波源客户 带来 多方面的 技术 经济效 益 。 例如 ， 炼 钢 电弧炉 采用静 补后 可 以提高功 率 因数 、 降低损 耗 、 缩短 熔 炼 时 间、 降低 单位 电耗 、 提 高钢 产量 、 延 长炉 衬 使用 寿命 等 。 ５ 、 用有源谐 波补偿 改善 波形畸变 。 有 源谐波补 偿是 目前 消除交 流电源侧 谐 波， 改善 波形 畸变 的新型补 偿方法 ， 不 需要多个 谐波滤 波器 ， 只要一 套有源 滤波 补 偿装 置 即可 ， 能 随机补 偿 ， 特 别 是非特 性谐 波 能起到 更好 的补 偿效果 。
２ 、 使 电气设 备 （ 如 旋转 电机 、 电容 器 、 变压 器 等 ） 运行 不 正常 ， 加速 绝缘 老
生 的谐波 电流 。 ３ 、 加 装交 流滤 波装置 ： 交流滤 波器 装设在谐 波 源处 ， 用来 吸收谐 波源 产生 的谐波电流， 这是防止谐波源注入系统谐波电流的有效而通用的措施。
能 给予供 电。
．
谐 波的 危謇
谐波 对 电力 网的 污染 日益严 重 ， 其 产生 的主 要危 害有 ：
１ 、 大 大增加 了 电力 网 中发生谐振 的可能 ， 从而造 成很 高的过 电流或过 电压
２ 、 加换 流装置 的相数 或脉动数 。 交直 流换 流器产生 的特征谐 波 电流 次数与
而 引发事 故的危 险性 。 增加 附加损耗 ， 降低发 电、 输 电及用 电设备 的效率和 设备
利用 率 。
脉动数有关， 当脉动数增多时， 产生的谐波次数增高， 而谐波电流近似与谐波次
数成 反 比， 因此 ， 一系 列次 数较低 ， 成 分较 大的谐 波得 到消 除 ， 减少 了谐 波 源产
一
有 以下几 个Biblioteka 方面 。 １ 、 加 强有 关新 建和 扩建谐 波用 户 的管理 。 在受 理用户 的报 装资料 时 ， 需要 业扩 人 员严 格把 关 ， 严格 核 查用 户填 写 的设 备清 单 、 营业 执 照名称 、 经营 范 围 等， 以分辨 其是否 属于 冶金 、 化工及 电解化 工 、 机 械金 属、 纸 类和塑料 加工 、 交通 等存在 谐波污 染 的用 户 。 对 于存 在谐波 污染 的用户 ， 要 求在 申请用 电时 ， 就 采取 限 制谐波 的措 施 ， 在谐 波源 投运后 ， 还必须 进行复 测 ， 在谐 波测试 合格 之后 ， 才
［ 摘 要］ 随着我 国经 济 的快速 发展 ， 工业 技术 也在 不 断地发 展 ， 在 电网 中非线 性负 荷不 断增 加 ， 供 电 电压波 形严 重变 形 ， 导致 电网谐 波的产 生 。 目前 ， 电网谐 波的 问题 已经被 广 泛地 关注 ， 电力企 业应 加强 电网谐波 的控 制 ， 为 广大 用 户的正 常 用 电和 生 产提供 保 障 。 ［ 关键 词］ 电网， 谐波； 危害； 检测； 治理 中图分 类号 ： Ｔ Ｍ７ １ １ 文 献标 识码 ： Ａ 文章 编号 ： １ ０ ０ ９ — ９ １ ４ Ｘ（ ２ ０ １ ４ ） １ ５ — ０ ３ １ ５ 一 Ｏ １
