【諧波治理綜合解決方案】

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諧波治理綜合解決方案

一、概述
　　隨著社會經濟的發(fā)展，工業(yè)生產中大量設備的投入創(chuàng)造了豐富價值，同時這些設備自身負載的非線性特性，引起了各種的污染和干擾，特別是對電網的污染，造成巨大的電力資源浪費。
1.對用戶來說，電能的浪費主要是四個方面：
(1).是系統(tǒng)的無功占據
　　用電設備在消耗有功功率的同時，對于電感性負載還伴隨大量的無功功率由電源送往負載，功率因數反映的是用電設備消耗有功功率占總功率的百分比，功率因數低，增加了線路供電損失。通過無功功率補償降低無功占據，提高系統(tǒng)的功率因數，從而可以節(jié)約電能，降低損耗。
(2)是系統(tǒng)中大量的諧波
理想的公用電網所提供的電壓應該是單一而固定的頻率以及規(guī)定的電壓幅值。諧波電流和諧波電壓的出現，對公用電網是一種“污染”，它使用電設備所處的環(huán)境惡化，引發(fā)各種電力故障。近三十年來，各種電力電子裝置的迅速使用使得公用電網的諧波污染日趨嚴重，由諧波引起的各種故障、火災和事故也不斷發(fā)生，諧波危害的嚴重性才引起人們高度的關注。
(3)是系統(tǒng)電壓波動
　　系統(tǒng)電壓波動不但使系統(tǒng)設備耗能增加，同時影響設備的使用壽命，可以通過調整和穩(wěn)定系統(tǒng)的電壓解決耗能和設備使用壽命問題。
(4)是用電設備的負載利用率不合理
　　合理調整線路的功率分配，提高負載利用率，降低電能的損耗。
2.諧波對公用電網和其他系統(tǒng)的危害大致有以下幾個方面：
(1)諧波使公用電網中的元件產生了附加的諧波損耗，降低了發(fā)電、輸電及用電設備的效率，大量的3次諧波影響各種電氣設備的正常工作；
(2)諧波對電機的影響除引起附加損耗外，還會產生機械振動、噪聲和過電壓，使變壓器局部嚴重過熱。諧波使電容器、電纜等設備過熱、絕緣老化、壽命縮短，以至損壞；
(3)諧波會引起公用電網中局部的并聯(lián)諧振和串聯(lián)諧振，從而使諧波放大，這就使上述(1)和(2)的危害大大增加，甚至引起火災、爆炸等嚴重事故；
(4)諧波會導致繼電保護和自動裝置的誤動作，并會使電氣測量儀表計量不準確；
(5)諧波會對鄰近的通信系統(tǒng)產生干擾，輕者產生噪聲，降低通信質量；重者導致數據丟失，使通信系統(tǒng)無法正常工作。
二、目的和意義
用科學的態(tài)度和實事求是的原則，通過精準的診斷評估，幫助用戶分析系統(tǒng)中的電能浪費的根源，使用戶認清能源浪費的癥結所在，通過科學治理，降低系統(tǒng)的無功占據，使功率因數達到國標或更高；降低系統(tǒng)中的諧波含量，使其優(yōu)于國標；通過調節(jié)和穩(wěn)定系統(tǒng)的電壓解決耗能和設備使用壽命問題；同時合理調整線路的功率分配，提高負載利用率，降低電能的損耗，為用戶節(jié)約生產成本，提升競爭優(yōu)勢，也為促進社會經濟發(fā)展、環(huán)境保護、人類的可持續(xù)發(fā)展做出積極的貢獻。
三、解決方案
　　目前常用的諧波治理綜合解決方案的方法無外乎有二種，無源濾波和有源濾波。下面就談談這二種方法的優(yōu)缺點以及市場前景及其經濟效益的分析。
1.無源諧波濾除裝置
無源濾波的主要結構是用電抗器與電容器串聯(lián)起來，組成LC串聯(lián)回路，并聯(lián)于系統(tǒng)中，LC回路的諧振頻率設定在需要濾除的諧波頻率上，例如5次、7次、11次諧振點上，達到濾除這3次諧波的目的。其成本低，但濾波效果不太好，如果諧振頻率設定得不好，會與系統(tǒng)產生諧振?，F在，市場上流通較多的采取的濾波方法就是這一種，主要是因為低成本，用戶容易接受。雖濾波的效果較差，只要滿足國家對諧波的限制標準和電力部門對無功的要求就行了。由于其低成本，市場的需求也就大，一般而言，低壓0.4KV系統(tǒng)大多數采用無源濾波方式，高壓10KV幾乎都是采用這種方式對諧波進行治理。由于我國的中小企業(yè)大多數是私有的，業(yè)主對諧波的危害認識不足，一般不愿意拿出大量的經費來治理諧波，而有的企業(yè)由于諧波的含量太大，常規(guī)的無功補償不能湊效，供電部門對無功的要求又是十分嚴格的，達不到就要罰款。因此，業(yè)主不得不要求濾波。因而，其市場的前景可觀，經濟效益也就可觀了。
2.有源諧波濾除裝置

　　有源諧波濾除裝置是在無源濾波的基礎上發(fā)展起來的，它的濾波效果好。它主要是由電力電子元件組成電路，使之產生一個和系統(tǒng)的諧波同頻率、同幅度，但相位相反的諧波電流與系統(tǒng)中的諧波電流抵消。但由于受到電力電子元件耐壓，額定電流的發(fā)展限制，成本高，其制作也較之無源濾波裝置復雜得多，成本也就高得多了。其主要的應用范圍是計算機控制系統(tǒng)的供電系統(tǒng)，尤其是寫字樓的供電系統(tǒng)，工廠的計算機控制供電系統(tǒng)。對單臺的裝置而言，其利潤是可觀的，但用戶一般不愿意用有源濾波，對于諧波的含量，不必濾得太干凈，只要不危害其他用電器也就可以

了。

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