抑制谐波与提高功率因数
20151092班奚铭伯2014800921
谐波的概念
谐波是一系列的正弦波，其频率是基波的整数倍这一系列的正弦波中，存在无数种频率不同、幅值不同的频率波，这些正弦波会造成电力系统中的正弦电流以及电力系统电压不对称，对系统造成非常严重的危害。
谐波对电力系统的危害
电力系统中大量谐波的存在造成了电力系统中电压与电流的不对称，大大降低了电能的质量，给电力系统带来了巨大的危害根据其危害的不同范围，可以分为两个方面:一是对电力系统设备的危害;二是对电力运行系统的危害。
谐波抑制
谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。当电流流经负载时，与所加的电压不呈线性关系，就形成非正弦电流，从而产生谐波。谐波污染对电力系统的危害是严重的，采取响应措施加以抑制减少其危害。这就是谐波抑制。
谐波抑制技术
增加整流的相数
针对具有整流元件的设备，可以增加整流相数或者增加整流的脉动数[2] ，从而有效地抑制频率稍低的谐波当整流相数增加至一倍时，谐波电流将下降4-5倍，大大降低了谐波的数量比如，当整流相数为6相时，谐波电流是基波电流，而当整流相数达到12相时，谐波电流仅是基波电流。
安装交流滤波器
在容易产生谐波的设备上，安装交流滤波器，可以有效降低连接设备的谐波电压，从而抑制电力谐波的产生交流滤波器由不同的元件串联而成，形成一个串联谐振电路，利用其阻抗最小的优势，有效消除高次谐波在运行中，谐波器和滤波器之间是并联关系，不但起到过滤谐波的作用，也为系统提供无功补偿。
装设无功补偿装置
电力系统中存在许多变化极快的谐波源，t匕如机车、电弧炉、轧钢机等，这些设备不但会产生大量的谐波，而且会引起供电电压的不稳定，甚至造成电力系统中电压的不平衡，严重影响电能的质量因此，在产生谐波的谐波源附近，装设无功补偿装置，可以有效减少其产生的谐波的数量，也可以保持系统电压的稳定和平衡目前，这种方法已取得较好的效益，得到了普遍的应用。
使用新型的有源电力滤波器
有源电力滤波器是最新研制出的一种谐波滤波器，与传统的无源滤波器有本质的区别、有源电力滤波器不仅能够吸收固定频率的谐波，也能对处于动态变化的谐波以及无功进行补偿有源电力滤波器在工作时，可以从补偿对象中检测出谐波电流，并产生一个与之相等但极性相反的补偿电流，两者互补之后，电网电流中仅剩下基波分量、有源电力滤波器不仅能对动态变化的谐波进行补偿，而且在补偿时不会受到电网阻抗的影响，因此，在实际应用中得到高度重视，被广泛使
用。
谐波含量和功率因数的关系
一般功率因数的计算公式如下：
如果不考虑位移，那功率因数和谐波的关系就如下表了：
对于补偿无功，如果系统谐波含量大的话，纯粹增加电容会造成谐振增加，对谐波有放大作用，因此在补偿的时候要考虑带一定的电抗
从上表看似乎谐波含量对功因PF值影响不大，功率因素实际上与THD和CO Sφ两个因素有关，但这两个电量的意义与对电路的作用是不一样的。
THD是描述的电压或电流波形与正弦波之间的波形差异--畸变，而C OSφ是描述电压与电流之间的相位差异。他们都表现为虚功在线路中的流动，不是实功对负载做功。
电容补偿柜是用来调节COSφ的，因为一般用电负载主要呈感性，在感性线路中并联电容器，可以使得COSφ接近1。但电容器不能解决谐波THD 问题。这就是您调节电容时，功率因数提高了，但谐波没有减少甚至增大的原因。
提高功率因数的方法
提高功率因数的途径主要在于如何减少电力系统中各个部分所需的无功功率,特别是减少负荷取用的无功功率,使电力系统在输送一定的有功功率时,可降低其中通过的无功电流提高功率因数的方法很多,但总的来说可以归结为两大类:
1 提高自然功率因数的方法
采用降低各用电设备所需的无功功率以改善其功率因数的措施,称为提高自然功率因数的方法主要有:
(1) 正确选用异步电动机的型号与容量。
(2) 根据负荷选用相匹配的变压器。
(3) 合理安排和调整工艺流程。
(4) 异步电动机同步化运行。
2 提高功率因数的补偿方法
采用供应无功功率的设备来补偿用电设备所需的无功功率,以提高其功率因数的措施,称为提高功率因数的补偿方法。采用补偿法来提高功率因数,必须增加新设备、增加有色与黑色金属的需用量。此外,补偿设备本身也有功率损失,所以从整体来看,应首先采用提高用电设备自然功率因数的方法。但当功率因数还达不到《电力设计技术规范》所要求的数值时,则需采用专门的补偿设备来提高功率因数。应用人工补偿无功功率的方法通常有应用移相电容器(即静电电容器) 、采用同步电动机和采用同步调相机三种方法。
