工厂企业谐波治理方案及治理效果分析张建聪Summary：主要对工厂企业谐波治理方案和治理效果进行了分析，对工厂的配电网谐波状况作了系统分析，详细论述了谐波的危害和治理方案设计，并讨论了治理效果，以期为有关方面的需要提供有益的参考和借鉴。Keys：配电系统；谐波；治理方案；治理效果TM711：ADOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.13.072---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---谐波是指电流中含有的频率为基波整数倍的电量，一般指对周期性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。谐波会对工厂企业电气设备的运行造成极大的影响。因此，要对谐波进行治理，保障工厂企业电气设备的工作效率。本文就工厂企业谐波治理方案及其治理效果进行分析。1工厂配电网谐波状况分析1.1配电系统总体描述根据对工厂配电系统的电力参数和工作状况测试发现，由于工厂空压机线路和空调线路中带有较多的变频器负荷，导致大量的5，7，11等高次谐波注入到配电系统中，较高的谐波畸变因子导致电压、电流波形畸变，严重影响了配电设备的正常工作，同时，给整个配电系统的安全运行埋下了隐患。1.2配电系统测试图从图1和图2中可看出，电网电压和电流均已不是标准的正弦波，电流波形畸变相当严重，畸变率高达40%.其中，以5，7，11等高次谐波为主，是线路设备发热、老化和绝缘降低的主要原因，对配电系统的危害极大，且电压畸变率也已超过国标限制，亟待解决。2谐波的危害和治理方案设计2.1谐波的危害2.1.1谐波对配电线路和变压器的危害由于存在趋肤效应和邻近效应，谐波阻抗要比基波阻抗大得多。理论分析表明，交流电流的趋肤深度与频率的平方根成反比，因此，当线路导体的直径或厚度大于趋肤深度的2倍时，线路的等效交流电阻将与电流频率或谐波次数的平方根成反比。50Hz基波电流的趋肤深度约为9.3mm，5次谐波电流的趋肤深度约为4.1mm，而11次谐波电流的趋肤深度仅有2.8mm。因此，对于大容量的供电系统而言，趋肤效应的影响是很明显的。对于变压器绕组而言，要受邻近效应的影响，且邻近效应的影响比趋肤效应更严重，导致谐波阻抗大幅增加，最终导致---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---导体发热严重。大量的高次谐波不仅增加了配电线路损耗和变压器的涡流损耗、杂散损耗，由于电缆发热，还会导致绝缘老化，缩短了电缆的使用寿命，严重时会因线路过热而引发火灾。2.1.2谐波对用电设备的危害谐波会使配电网中的用电设备产生附加的谐波损耗，降低了用电设备的效率和利用率。比如，谐波会产生脉动转矩，导致电动机振动，进而影响产品质量和电机寿命；可导致感应电动机定子产生的旋转磁场中含有正比于谐波频率的正向或反向高速旋转分量，在转子导体中感应出高频电流，并以I2R的形式在转子导体电阻中消耗。对于中小型感应电机，10%的电压谐波含量可导致电机损耗增加2%～3%.谐波改变了电压或电流的变化率和峰值，延缓了电弧的熄灭，会影响断路器的分断容量，导致断路器保护功能失效，进而因无法切断故障电流而使生产损失加大。2.1.3谐波对通信系统的影响谐波通过电磁感应和传导耦合等方式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；重者将导致信息丢失，使通信系统无法正常工作。此外，谐波的高频信号还会对控制回路中的敏感电子元器件产生干扰，导致元器件采样精度降低、控制电平紊乱、保护信号误动作，进而使设备无法正常工作。2.2谐波治理方案设计针对空压机配电线路，其主变容量为1600kVA，低压侧为0.4kV系统，配电线路较长，负荷主要是变频器。由于变频器的电力谐波含量较高，且频谱较广、功率因数较高，采用有源电力滤波器进行谐波治理的效果最好、性价比最高。针对配电线路较长这一特点，建议采用就地补偿的方式进行谐波治理。采用此方式有以下2个优点：①采用就地补偿可以大大减少输电线路中的谐波含量，降低线路损耗和绝缘老化，避免安全事故的发生。按照电力谐波源的频谱规律，配电线路对谐波电流的等效阻抗约为其对基波阻抗的2倍，电力变压器绕组对---本文来源于网络，仅供...