电弧炉谐波的危害及治理措施探讨
谐波的危害及其治理
谐波的危害及其治理随着国内外电力电子技术的发展，大量由电力电子开关构成的、具有非线性特性的用电设备广泛应用于冶金、钢铁、交通、化工等工业领域，如电解装置、电气机车、轧制机械、高频炉等，故国内外电网中的谐波污染状况日益严重。
美国电力科学研究院EPRI最近的报告指出，全美因谐波等电能质量损失达几百亿美元。
电网中的高次谐波会造成旋转电机和变压器过热，使电力电容器组工作不正常，甚至造成热击穿损坏；对电力系统中的发电机、调相机、继电保护自动装置和电能计量等也有很大危害，严重时会引发设备误动作，造成重大事故；谐波污染对通信、计算机系统、高精度加工机械，检测仪表等用电设备也有严重的干扰。
因此，必须采取有效的措施来消除电网中的高次谐波。
一、谐波的危害1、使旋转电机和变压器过热、振动和噪声，降低变压器额定容量，缩短电机使用寿命2、使电力电容器组工作不正常，甚至造成热击穿损坏3、使线路损失加大、电缆过热、绝缘老化，严重时会使电缆“放炮”4、影响电力系统中的发电机、调相机、继电保护和自动装置，严重时会引发设备误动作，造成重大事故使电能计量等产生误差5、严重干扰通信、计算机系统、高精度加工机械，检测仪表等用电设备的使用6、大大提高了电网谐振的可能7、损坏电网中敏感设备8、导致中线电流过大，造成中线发热甚至火灾二、主要谐波产生的场合1、变频设备的应用场合随着技术的进步，变频设备大量应用于各类场合，变频设备会产生大量的谐波，因此，这类场合是有源滤波器主要的目标市场之一。
不稳定负荷不是有源滤波器的主要市场，但它是电力系统一个极其重要的方面，因为不稳定的负荷虽然所占比例不大，但是它们对电力系统产生的影响却远远大于其它负荷所造成的影响，因此对于该类应用场合也应作为有源滤波器的主要市场方向之一。
2、钢铁厂钢铁厂的电弧炉、轧钢机等是主要的谐波发生设备，且主要是冲击性负荷，对钢铁厂附近的其它负荷有很大影响。
同时，谐波问题对钢铁厂无功补偿的影响很大，所以应以无功补偿和谐波治理同时处理作为目标。
电力系统谐波的危害及其抑制措施
电力系统谐波的危害及其抑制措施电力系统谐波是指在交流电网中出现的频率为基波频率的整数倍的频率成分。
谐波的产生主要来自于非线性设备，如电弧炉、变频调速设备、开关电源等。
谐波对电力系统的稳定性和可靠性产生了许多危害，因此有必要采取相应的抑制措施。
首先，谐波对电力设备的产生严重的破坏作用。
谐波会导致设备的热耗损增加，使电力设备的温升超过正常值，从而影响设备的寿命和可靠性。
此外，谐波会引起设备的振动和共振，进一步加剧设备的磨损和破坏。
另外，谐波还会导致设备的传动系统产生冲击和振动，从而引起噪声和机械共振。
其次，谐波还会使电力系统的运行效率降低。
谐波会产生额外的功耗，使系统的负载率降低，从而导致电能的损耗增加。
此外，谐波还会引起线路过载、开关跳闸和设备故障，进一步降低系统的运行效率和可靠性。
最后，谐波对用户设备的使用造成了困扰。
谐波会导致用户设备的故障率增加，降低设备的可靠性和使用寿命。
此外，谐波还会引起设备的失真和抖动，影响设备的正常运行和使用效果，给用户带来不必要的经济损失。
为了抑制电力系统谐波，可以采取以下措施：1.提高设备和电网的抗谐波能力。
对于大功率非线性设备，可以采用有源滤波器、谐波抑制变压器等装置来抑制谐波的产生和传输。
在电网设计和运行中，要合理配置电容补偿装置和滤波器，提高电网的抗谐波能力。
2.采用合适的谐波控制技术。
可以通过谐波测量和分析，确定电网中谐波的源和传输路径，然后选择合适的谐波控制技术。
常用的谐波控制技术包括谐波滤波、谐波限制和谐波抑制等。
3.加强对谐波的监测和管理。
建立谐波监测系统，实时监测电力系统中谐波的水平和频谱特性，及时发现和解决谐波问题。
同时，制定相关的管理规范和标准，加强对设备和系统的质量检测和验收，确保设备和系统的抗谐波能力。
4.加强用户教育和意识提高。
通过开展谐波知识普及活动，提高用户对谐波的认识和了解，增强用户对谐波抑制的重视和意识，合理使用电气设备，减少谐波的产生和传输。
谐波的产生和危害有哪些 谐波的抑制方法
谐波的产生和危害有哪些谐波的抑制方法谐波使电网中的电器元件产生了附加的谐波损耗，降低了输变电及用电设备的效率。
关于“谐波的产生和危害有哪些谐波的抑制方法”的详细说明。
1.谐波的产生和危害有哪些1.谐波使电网中的电器元件产生了附加的谐波损耗，降低了输变电及用电设备的效率。
2.谐波可以通过电网传导到其他的电器，影响了许多电气设备的正常运行，比如谐波会使变压器产生机械振动，使其局部过热，绝缘老化，寿命缩短，以至于损坏；还有传导来的谐波会干扰电器设备内部软件或硬件的正常运转。
3.谐波会引起电网中局部的串联或并联谐振，从而使谐波放大。
4.谐波或电磁辐射干扰会导致继电器保护装置的误动作，使电气仪表计量不准确，甚至无法正常工作。
5.电磁辐射干扰使经过变频器输出导线附近的控制信号、检测信号等弱电信号受到干扰，严重时使系统无法得到正确的检测信号，或使控制系统紊乱。
2.谐波的抑制方法(一)降低谐波源的谐波含量在谐波源上采取治理措施，从源头上最大限度地避免谐波的产生。
这就需要在设计、制造和使用谐波源设备时，要注意谐波对供电系统及其供用电设备的影响，采取切实可行的治理措施。
用电业务管理部门要严格把关，对于没有采取治理措施的谐波源用户，要禁止其入网运行。
(二)在谐波源处吸收谐波电流这种方法是对已有谐波进行有效抑制的方法，也是目前电力系统使用最为广泛地抑制谐波的方法。
其主要方法有以下几种：1.无源滤波器无源滤波器安装在电力电子设备的交流侧，由L、C、R元件构成谐振回路，当LC回路的谐振频率和某一高次谐波电流频率相同时，即可阻止该次谐波流入电网。
这种方法由于具有投资少、效率高、结构简单、运行可靠及维护方便等优点，是目前采用的抑制谐波及无功补偿的主要手段。
2.有源滤波器有源滤波器即利用可控的功率半导体器件向电网注入与原有谐波电流幅值相等、相位相反的电流，使电源的总谐波电流为零，达到实时补偿谐波电流的目的。
3.防止并联电容器组对谐波的放大在电网中并联电容器组起改善功率因数和调节电压的作用。
谐波的危害与治理范文
谐波的危害与治理范文谐波现象是指能量传输中发生频率分别为谐振频率的各种谐振容器共振产生的一种现象。
在现代社会中，谐波现象已成为电气领域中一个重要的问题，它对电力系统的稳定运行和电气设备的正常工作造成了严重的威胁。
本文将从谐波的危害和治理方法两个方面进行详细讨论。
首先，谐波的危害主要表现为以下几个方面：1. 电力系统的稳定运行受到影响。
谐波会导致电力系统中发生电流、电压波形失真，进而影响系统的稳定运行。
特别是在大型工业生产环境中，谐波引起的系统不稳定可能导致停电、设备损坏等严重后果。
2. 电器设备的性能下降。
谐波会导致电器设备中电流、电压波形失真，从而使设备的性能下降。
例如，电机的转矩、效率会受到谐波的影响，电容器的寿命也会因谐波而缩短。
3. 电气设备的损坏。
谐波会导致电气设备中电流、电压波形失真，使设备受到过电流、过电压等异常电气现象的影响，从而加剧设备的老化和破坏。
长期以往，设备可能发生短路、火灾等危险情况。
4. 对电力网的污染。
谐波通过输电线路和配电系统传播，增加电力网络的电阻和电抗，降低系统的功率因数，造成电网电力质量的恶化。
接下来，我们将介绍一些谐波治理的方法：1. 滤波器的使用。
滤波器是一种用于抵消谐波电流或电压的装置。
根据谐波特征的不同，可以选择合适的滤波器进行安装。
滤波器能够降低系统中的谐波电流或电压，从而减轻谐波对电力系统和电气设备的影响。
2. 谐波抑制器的应用。
谐波抑制器是一种能够主动抑制谐波电流和电压的设备。
谐波抑制器可以通过主动或被动方式，反向引入谐波电流，与谐波电流相位相反，并通过组合给出的不同谐波电压，迫使谐波电流发生正、负抵消而达到抑制谐波的效果。
3. 经济调度和系统优化。
谐波问题的治理也需要从电力系统的整体角度进行考虑。
通过合理的经济调度和系统优化，可以减少系统中非线性负荷，降低谐波发生的可能性。
此外，还可以通过合理的负载分布、电力系统规划等措施来减少谐波的影响。
4. 设备改进和选择。
电弧炉谐波的危害及治理措施探讨
上海交通大学 ２ ０ １ ５（ ０ ７ ）．
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增 容后的接线圈 （ 刘石 石骑为联 络通道 ）
５ 效 果
以上技 术措施 的实施 ， 对石西 变３ ５ ｋ Ｖ系统谐波 电流 起到 了 一定的 抑制作用。 几次 实测， 均没有发现谐 波电流 超标 的现象 。 ６ ， 小 结 （ ＞ ． ＞上接第３ ６ ２ 页） 电弧炉产生的谐 波， 对 电气设备的安全、 用户的连 续供 电等都有不 不稳 定岩 体均应橇挖 排除 。 开挖 自 上而下进行， 高 度较 大的边坡 ， 分梯 利影响 ， 供 电企 业必须从源头上抓谐波管 理。 对报装接电且含有非线性 负荷的用 户， 把抑制 和截堵 谐波工作放在设 计 中， 在进 行无功补 偿设计 段开 挖。 随着开挖高程下 降， 及时对坡 面进行测量 以防止偏离设计 线， 对 于边坡 开挖 露出的软 弱岩层和构 造破 时就 要考虑对 谐波的 治理 ， 对 已投运 的非线 性用户， 要从技 术上采取切 避免在 形成 高边坡 后再 处理 。 碎带 区域 ， 按 施工 图纸 和监 理工程 师的指 示进行 处理 。 边 坡的 支护在 实可行的措施抑 制谐波分量 。 分层开 挖过 程中逐 层进行 ， 上 层的支护应保证 下一层的开挖能安全 顺利 进行。 在施 工期间直至 工程 验收 ， 定 期对边坡 的稳定 进行检测 ， 若出现 不稳定迹象 时， 及时 通知监 理工程师 ， 并立即采取有效措 施确保边坡 稳 定。 爆破 施工采取微 差起爆 网络 ， 控制单孔 药量 ， 减少爆 破振动 对建基 面、 边坡 的影 响 ， 爆破 层边坡 上松动石块， 采用人工撬 挖清除 。 ６ ． 结 语 通过 结合引水渡槽 工程施 工实例 ， 着重阐述渡 槽的施 工技 术 和施 工工艺 ， 对引水 渡槽从施工各 个环节来阐述了其施 工质量控制 ， 以及所 采用的质量 控制方法、 手段及 监理效果 ， 为 同行参 考。
谐波、谐振的危害及防治措施
谐波、谐振的危害及防治措施在电网运行中，不可避免地会产生谐波与谐振，二者既有联系，更有区别，以下就其定义、产生原因、危害及预防措施作以介绍，供参照。
1、定义谐波是一个周期的正弦波分量，其频率为基波频率的整数倍，又称高次谐波。
通俗地说，基波频率是50HZ，那末谐波就是频率为100HZ、150HZ、200HZ...N*50HZ的正弦波。
谐振是交流电路的一种特定工作状况，在由电阻、电感和电容组成的电路中，当电压相量与电流相量同相时，就称这一电路发生了谐振。
谐波在电网中长期存在，而谐振仅是电网某一范围内的一种异常状态。
2、产生原因谐波的产生是由于电网中存在着非线性负荷〔谐波源〕，如电力变压器和电抗器、可控硅整流设备、电弧炉、旋转电机、家用电器等，另外，当系统中发生谐振时，也要产生谐波。
谐振的发生是由于电力系统中存在电感和电容等储能元件，在某些状况下，如电压互感器铁磁饱和、非全相拉合闸、输电线路一相断线并一端接地等，在部分电路中形成谐振。
谐波也可产生谐振，由谐波源和系统中的某一设备或某几台设备可能构成某次谐波的谐振电路。
3、危害及防治措施由于谐波的存在，使得电压、电流的波形发生畸变，可导致变压器、旋转电机等电气设备的损耗增大；电容器绝缘老化加快，使用寿命缩短；引起系统内继电保护和自动装置误动或拒动；干扰通讯信号等危害。
当电网中谐波含量超出国家规定，就必须采用措施消除或抑制谐波，电力系统多采纳滤波器装置来消除谐波。
谐振可导致系统一定范围内的过电压和过电流。
谐振过电压不仅危害设备的绝缘，而且产生大的零序电压分量，出现虚假接地和不正确的接地指示，并使小容量的异步电机发生反转。
继续的过电流会引起PT熔件熔断甚至烧毁PT。
在发生谐振时，运行人员应依据电压、电流的异常指示，推断谐振类型及可能产生的原因，并果断采用措施，防止事故扩展。
2024年谐波的危害与治理
2024年谐波的危害与治理____年谐波的危害与治理引言：现代社会的迅猛发展使得人们的生活变得更加便利和快捷，而科技的不断创新也为人们带来了前所未有的便利和乐趣。
然而，随着对科技的过度依赖和滥用，人们逐渐开始面临一些与之相伴随的问题。
其中之一就是谐波。
谐波是指电力系统中除了电源频率外的其他频率电压或电流分量，它在电力系统中的存在是不可避免的。
然而，过高的谐波含量对电力设备、输配电网以及人体健康等方面都会产生潜在的危害。
因此，____年谐波的危害与治理成为了一个备受关注的话题。
一、谐波的危害1. 对电力设备的损害谐波会引起电力设备的过热、振动和电流过载等问题。
高频谐波会导致变压器、电机、电抗器等设备的温升增加，进而减缓其寿命，并且增加了设备的故障率。
电力设备受到谐波影响后，除了维修成本会增加，还可能引发火灾等严重事故。
2. 对输配电网的影响谐波会导致输配电网的电流和电压失真，进而降低电流的传输能力，增加设备的损耗，增大电能的消耗。
谐波的存在还会使电力设备的导线发生振动，进一步影响电网的稳定性。
在极端情况下，谐波可能引发电网的故障，造成停电等严重后果。
3. 对人体健康的威胁谐波不仅对电力系统有害，对人体健康也造成一定的威胁。
近年来，越来越多的研究表明，长期处于高谐波环境下的人员容易出现头痛、疲劳、失眠和记忆力下降等问题。
此外，谐波还可能干扰人们的生理节律，影响人体的内分泌系统和神经系统功能。
二、谐波的治理由于谐波的危害是不可忽视的，对____年谐波的治理显得尤为重要。
以下是几种可能的治理措施：1. 加强谐波监测与分析对于发现和分析谐波污染问题来说，谐波监测与分析是非常关键的一步。
通过实施谐波监测系统的建设和谐波电流电压的在线监测，可以更好地把握谐波污染的实时情况，并对潜在的问题进行预警和处理。
此外，加强谐波分析也可以为后续的治理措施提供有力的支持。
2. 推行谐波滤波技术谐波滤波技术是目前应用较广泛的一种谐波治理方式。
电弧炉谐波治理方法
电弧炉谐波治理方法
一、电弧炉工作原理及产生谐波的过程。
电弧炉一般是三相式（滤波器一般采用三相四线），通过专用电弧炉变压器供电，变压器高压侧通常为 6.3KV、10KV、35KV，也有110KV，另外还有400v，低压侧通常为一百多伏至一千多伏。
目前常用的电弧炉规格主要在2T至100T炉之间。
电弧炉冶炼基本分为两个阶段，熔化期和精炼期，熔化期由于存在大量固体未熔物，炉子状态不稳定，这时电流波形不规律，谐波含量大，主要是2、3、4、5、6、7等较为低次谐波，含有大量丰富间隙波并伴随电压波动和闪变，导致电网电压和电流的畸变。
精炼期电弧炉稳定，谐波含量不大。
二、电弧炉谐波治理的方法建议。
为了稳定电弧和限制短路电流，需要约等于变压器容量35%的电抗容量，串入变压器主回路中，电抗器的结构特点是：既使通过短路电流，铁芯也不发生磁饱和。
大型电弧炉变压器，本身具有满足需要的电抗值，不需外加电抗器；而小于10KVA的变压器，电抗不满足要求，需在一次侧外加电抗器。
如果治理目标是针对谐波的干扰，一般情况选择三相四线滤波器进行谐波治理；如果治理目标是针对电压波动和闪变以及三相电流不平衡，SVC静止型动态无功功率补偿装置目前是最好的方法。
因电弧炉是一种特殊的负载，所以很多时候都需要具体情况具体分析，如需了解方案设计可咨询领步电能质量，会给您最经济有效的治理方案。
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电弧炉谐波的危害及治理措施探讨
【摘要】分析了电弧炉在运行时产生的谐波对电网设备造成的危害，并提出了相应的防范措施。
【关键词】谐波；事故；分析；措施
1、概况
近年来，随着人们对电能质量要求的提高，治理电网中的谐波污染越来越受到重视，下面是对本公司一个35kV客户的谐波分析与治理措施的探讨。
110kV石西变是通州中部地区的枢纽变，周围存在工业污染和谐波污染，35kV有四条出线，架空线长7.0KM，全线避雷线、电缆总长为0.07kM，供35KV 化肥变和铸管变。
后者负荷大都是电弧炉负荷，其中（1600+2200）kV A电弧炉变两台、中频炉两台各2000kV A。
35kV负荷曲线是一个锯齿波（见下图）。
2、谐波对电网造成的危害
自35kV铸管变接入石西变35kV系统后，化肥变、铸管变都相继发生了不同程度的电缆、瓷瓶等设备击穿事故。
石西变35kV系统每年也要发生母线支柱瓷瓶击穿、母线避雷器爆炸、电容器爆炸35kVPT熔丝熔断等设备事故。
设备的损坏不但造成了较大的经济损失，而且对电网的连续、安全稳定运行构成了严重威胁。
3、谐波分析
3.1负荷性质
35kV石马线为电弧炉冲击负荷，最大为8MW，其负荷曲线为锯齿波。
由于电弧炉三相电极很难同时接触到高低不平的炉料，使得燃烧不稳定，变动频率较高，产生冲击电流及较强的高次谐波，而且极易引起供电电压的波动和闪变导致三相电压严重的不平衡，是典型的非线性负荷。
3.2现象
110kV石西变电所35kV母线电压表指针经常发生摆动，出现“虚幻接地”的现象。
3.3电容电流
3.5实测
为此，我和同事们多次请专家对石西变谐波电流进行实测分析
谐波电流测量如下表1-1（请南通供电公司有关专家实测）
根据谐波电流表分析，发现该变电所35kV侧的三次、五次谐波超标。
3.6结论
从系统阻抗比可以知道石西变35kV系统处于基波谐振区，由于系统存在着大量的谐波分量，其中零序分量以压变励磁回路为通道，从而大大降低了系统的对地电抗。
所以，Xc/Xl的值比计算值要大得多，系统的自振频率不是一个常数，谐振一经激发，由基频谐振区转移到高频谐振区，而石西变35kV侧的三次、五次谐波超标，又给高频谐振提供了必要的条件（正反馈），以三次谐波为例（见图），当系统对地电容足够小，在扰动激发下出现3WLO3=1/3ωCO3时，产生三次谐波谐振。
此时各相电压为U=√（U12+U32）使三相电压升高，但不超过3.6倍相电压，因此，高次谐波谐振发生机率比低频谐振发生机率大得多，且谐振电压较高.因此石西变电所35kV系统发生高频谐振的机率大大增加，造成了石西变及连接于35kV母线的两个35kV用户变多次发生设备故障。
4、防范措施
为了减少和抑制谐波分量，我们着重采取了以下几个方面的措施。
4.1抑制谐波分量
根据我们在现场对电弧炉工艺生产流程的了解，电弧炉电流冲击持续时间不超过2S，并且两次冲击的间隙时间不小于30S，这种短时间的冲击电流所包含的谐波电流（或暂态谐波电流）不属于限制范围，故我们提出了改善电弧炉的操作方法、改进填料工艺，以减少冲击电流的建议，厂方予以了采纳。
根据交流滤波装置，能够有效地吸收谐波源产生的谐波电流，降低谐波电压，我们在铸管变内加装了交流滤波装置。
4.2破坏谐振条件
根据系统Xc/Xl值，增加谐振回路阻尼电阻，在石西变及铸管、化肥变35kV 母线压变开口处加装阻尼电阻，消除基波谐振电阻。
压变一次侧中性点处加装了专用消谐器。
在石西变35kV母线上，装设了星形接线的电容器组，当Xc/Xl<0.01时，谐振就不会发生。
4.3减小谐振的破坏程度
为了减小谐振设备的过电压程度，将石西变所有35kV出线避雷器均由原来
的YCZ-35型换为残压低、灭弧电压高和通流容量大的HY5W1-54/134型氧化锌避雷器，在铸管厂用变、化肥厂用变的进线处安装了HY5CZ5-42/117型避雷器。
将产生谐波的负载供电线路和对谐波敏感的负载的供电线路分开运行。
这样以使由非线性负载产生的畸变电压不会传导到线性负荷上为此我们对石西变电所的接线方式进行了改善。
在原来一台变压器供电的基础上又增加一台变压器。
正常方式规定：将含有谐波源的线路用一台变压器专供。
既可抑制谐波电源，又可以因谐波故障发生，而缩小停电范围，使负荷转供方便灵活。
将35kV母线上的化肥厂负荷与铸管厂的负荷分别接于35kVI、II段母线上。
详见一次接线图。
5、效果
以上技术措施的实施，对石西变35kV系统谐波电流起到了一定的抑制作用。
几次实测，均没有发现谐波电流超标的现象。
6、小结
电弧炉产生的谐波，对电气设备的安全、用户的连续供电等都有不利影响，供电企业必须从源头上抓谐波管理。
对报装接电且含有非线性负荷的用户，把抑制和截堵谐波工作放在设计中，在进行无功补偿设计时就要考虑对谐波的治理，对已投运的非线性用户，要从技术上采取切实可行的措施抑制谐波分量。
参考文献
[1]引用H.A.Peterson模拟试验结果划分谐振区域：1/2分频谐振区——Xc0/Xl约为0.01—0.08 基波谐振区——Xc0/Xl约为0.08—0.8 高波谐振区——Xc0/Xl约为0.6—3.0
[2]宋士通.山东省蓬莱电业公司.电力网谐波的危害及其对策
[3]王兆安.杨君.《谐波抑制和无功功率补偿》.机械工业出版社。