【谐波治理综合解决方案】

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谐波治理综合解决方案

一、概述
　　随着社会经济的发展，工业生产中大量设备的投入创造了丰富价值，同时这些设备自身负载的非线性特性，引起了各种的污染和干扰，特别是对电网的污染，造成巨大的电力资源浪费。
1.对用户来说，电能的浪费主要是四个方面：
(1).是系统的无功占据
　　用电设备在消耗有功功率的同时，对于电感性负载还伴随大量的无功功率由电源送往负载，功率因数反映的是用电设备消耗有功功率占总功率的百分比，功率因数低，增加了线路供电损失。通过无功功率补偿降低无功占据，提高系统的功率因数，从而可以节约电能，降低损耗。
(2)是系统中大量的谐波
理想的公用电网所提供的电压应该是单一而固定的频率以及规定的电压幅值。谐波电流和谐波电压的出现，对公用电网是一种“污染”，它使用电设备所处的环境恶化，引发各种电力故障。近三十年来，各种电力电子装置的迅速使用使得公用电网的谐波污染日趋严重，由谐波引起的各种故障、火灾和事故也不断发生，谐波危害的严重性才引起人们高度的关注。
(3)是系统电压波动
　　系统电压波动不但使系统设备耗能增加，同时影响设备的使用寿命，可以通过调整和稳定系统的电压解决耗能和设备使用寿命问题。
(4)是用电设备的负载利用率不合理
　　合理调整线路的功率分配，提高负载利用率，降低电能的损耗。
2.谐波对公用电网和其他系统的危害大致有以下几个方面：
(1)谐波使公用电网中的元件产生了附加的谐波损耗，降低了发电、输电及用电设备的效率，大量的3次谐波影响各种电气设备的正常工作；
(2)谐波对电机的影响除引起附加损耗外，还会产生机械振动、噪声和过电压，使变压器局部严重过热。谐波使电容器、电缆等设备过热、绝缘老化、寿命缩短，以至损坏；
(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，这就使上述(1)和(2)的危害大大增加，甚至引起火灾、爆炸等严重事故；
(4)谐波会导致继电保护和自动装置的误动作，并会使电气测量仪表计量不准确；
(5)谐波会对邻近的通信系统产生干扰，轻者产生噪声，降低通信质量；重者导致数据丢失，使通信系统无法正常工作。
二、目的和意义
用科学的态度和实事求是的原则，通过精准的诊断评估，帮助用户分析系统中的电能浪费的根源，使用户认清能源浪费的症结所在，通过科学治理，降低系统的无功占据，使功率因数达到国标或更高；降低系统中的谐波含量，使其优于国标；通过调节和稳定系统的电压解决耗能和设备使用寿命问题；同时合理调整线路的功率分配，提高负载利用率，降低电能的损耗，为用户节约生产成本，提升竞争优势，也为促进社会经济发展、环境保护、人类的可持续发展做出积极的贡献。
三、解决方案
　　目前常用的谐波治理综合解决方案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
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。它主要是由电力电子元件组成电路，使之产生一个和系统的谐波同频率、同幅度，但相位相反的谐波电流与系统中的谐波电流抵消。但由于受到电力电子元件耐压，额定电流的发展限制，成本高，其制作也较之无源滤波装置复杂得多，成本也就高得多了。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。

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