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如何解决电气中的谐波问题?

如何解决电气中的谐波问题?

摘要:由于电力电子技术的飞速发展,各种电力电子装置在电力系统、工业、交通及家庭中的应用日益广泛,谐波所造成的危害也日趋严重,如何治理电气中的谐波问题,已经成为世界各国的重中之重。

背景一:2003年8月17日,美国纽约大停电,数万居民在一年中最热的天气下“煎熬”了5天,发生60起重大火灾,一天经济损失200-300亿美元。


背景二:九十年代初,三列电气机车同时在山西石洞口电厂供电区域通过,结果将经过十几次锻打的12.5兆瓦发电机组主轴扭成“麻花”,西北电网因此解网,发生电力系统最高等级恶性事故。


背景三:某大型钢铁公司70吨交流电弧炉,由于没有安装电力滤波装置,一台9万千伏安变压器瞬间被烧坏,损失500多万元。





触目惊心的事故,发人深思的教训。这一切都指向同一个源头:谐波。谐波的危害十分严重,谐波使电能的产生、传输和利用的效率降低,使电气设备过热、产生振动和噪声,并使绝缘老化,使用寿命缩短,甚至发生故障或烧毁,最终造成巨大损失。

谐波,对电力系统环境的影响和危害不能小觑。由于谐波污染范围大、距离远、传播快,对电网的污染比之于一个问题化工厂对大气环境的污染更为严重。据权威测算,仅江苏一个省,每天因谐波而浪费的电就有上亿度。


如何治理电气中的谐波?
既然谐波存在多方面的危害,采取必要的有效手段,避免或补偿已产生的谐波,就显得尤为重要。谐波的治理可归纳为以下治理措施:


(1)加强标准和相应规范的宣传贯彻。IEC 61000以及国标GB/T 14549-1993,对于谐波定义、测量等进行了宣传,明确谐波治理是一项互惠互利、节能增效,是保证电网和设备安全稳定运行的举措;




(2)主管部门对所辖电网进行系统分析,正确测量,以确定谐波源位置和产生的原因,为谐波治理准备充分的原始材料;在谐波产生起伏较大的地方,可设置长期观察点,收集可靠的数据。对电力用户而言,可以监督供电部门提供的电力是否满足要求;对于供电部门而言,可以评估电力用户的用电设备是否产生了超标的谐波污染;



(3)针对谐波的产生和传播的特点,采取相应的隔离、补偿和减小措施。在配电网中,主要存在的是三次谐波污染,可以在谐波检测的基础上,通过适当加装滤波设备来减小谐波注入电网。对于各种电气设备的设计者,在设计初始,就要考虑其设备的谐波污染度,将谐波限制在标准允许的范围内。


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