电网谐波污染及其防治措施
电力谐波的产生原因及抑制方法
电力谐波的产生原因及抑制方法电力谐波是指电力系统中产生的非正弦波形，它由于交流电系统中的非线性负载、电力线上的电容器和电感器等因素引起。
电力谐波在电力系统中的存在可能会导致设备的故障、能源浪费和电网负载能力的下降。
因此，对电力谐波的产生进行有效的抑制是非常重要的。
1.非线性负载：非线性负载是电力谐波的主要源头。
非线性负载通常包括电力电子设备，如电视、计算机、UPS电源、逆变器、风力发电机等。
这些设备的工作原理会产生非线性电流，进而导致电网中谐波的产生。
2.电容器和电感器：电容器和电感器也会对电力谐波的产生做出贡献。
在电力系统中，电容器和电感器常用于无功补偿和电能储存。
然而，由于电容器和电感器的等效电路具有谐振特性，它们会对电力谐波起到放大的作用。
3.电网接地方式：电网的接地方式也会影响电力谐波的产生。
当电网采用不完全中性接地时，地线电流会导致电子设备的谐波污染。
抑制电力谐波的方法有多种，下面将介绍几种常见的方法：1.优化电力系统设计：对于新建的电力系统，可以采用谐波抑制措施进行设计。
例如，将非线性负载远离主要的电源和敏感设备，减少非线性负载对谐波的干扰。
2.增加电力系统的容量：增加系统容量可以降低电力谐波对设备的影响。
通过增加设备的容量，可以减少设备的负载率，从而降低了负载谐波。
3.应用谐波滤波器：谐波滤波器是目前应用最广泛的抑制电力谐波的方法之一、谐波滤波器可将电力谐波从电网中滤除，从而减少对设备的影响。
4.提高设备的抗谐波能力：可以通过改善设备的设计或增加额外的抗谐波装置，使得设备能够更好地抵抗电力谐波的干扰。
5.加强监测和管理：及时监测电力谐波的产生和影响程度，对于谐波超标的情况进行调整和管理。
可以采用在线监测系统对电力谐波进行实时监测，并根据监测结果采取适当的措施。
综上所述，电力谐波的产生原因主要是非线性负载、电容器和电感器以及电网接地方式等因素的综合作用。
为了有效抑制电力谐波，需要采用适当的方法，包括优化电力系统设计、增加系统容量、应用谐波滤波器、提高设备的抗谐波能力以及加强监测和管理等。
谐波的危害与治理
谐波的危害与治理谐波是指工业、农业及其他领域电器设备产生的不同频率的电流或电压的干扰信号。
谐波的产生对人类的健康和设备的正常运行产生了相当大的危害。
在以下的几个方面，我们将详细介绍谐波的危害性以及相应的治理方法。
首先，谐波对人类的健康造成了威胁。
在人体组织中，脑、肌肉、神经等都是通过电信号进行传递和控制的。
而谐波的存在会使得这些电信号被扭曲、失真甚至干扰，从而导致血液循环、神经传导、肌肉运动等功能受到影响。
长期暴露在谐波环境下，人们可能会出现头痛、疲劳、失眠、注意力不集中、神经衰弱等症状。
其次，谐波对电力系统的稳定性和设备的正常运行产生了影响。
谐波信号会加大电网中的负荷，降低系统的功率因数，导致电网负荷不均衡、频率偏移等问题。
同时，谐波还会增加电力设备的损耗，缩短使用寿命，引发电力设备故障和事故。
特别是对于高精度的仪器设备和敏感的电子设备来说，谐波的存在会严重影响其正常运行和测量结果的准确性。
另外，谐波还会影响到公共环境和通信系统。
在城市中，电网中的谐波信号可能会通过建筑物和地下管道传播到附近的电子设备或通信系统中，导致通信信号的干扰和传输中断。
在无线通信领域，谐波会引起频谱污染，减少频谱资源的利用效率。
针对谐波的治理，有以下几个主要方法：1.滤波器：通过引入滤波器来削弱或消除谐波信号。
滤波器可以根据谐波的频率特性进行设计，将谐波信号从电力系统中分离出来，保证电力系统的正常运行。
2.接地：正确接地可以有效降低谐波信号的存在。
接地系统的设计和维护需要严格按照相关标准进行，确保接地电阻的有效连接和在线监测，减少谐波的传播。
3.变压器改进：采用带低谐波的高效变压器，可以有效削弱变压器内部的谐波产生和传播。
例如，采用三脉动焊接变压器可以避免谐波的产生和增强Transformer（SVPWM）技术等。
4.现代电气设备：使用具有谐波抑制功能的现代电气设备，可以降低谐波产生和传播的风险。
例如，使用高效节能的电子节能灯、电力电容器、有源滤波器等。
电力系统谐波治理的四种方法
电力系统谐波治理的四种方法电力系统中的谐波是指电网中除基波（50Hz或60Hz）外的各种频率的非线性电流和电压分量。
谐波会导致电网中设备的性能下降，甚至造成设备的故障。
因此，为了保证电力系统的正常运行和设备的安全使用，需要进行谐波治理。
下面介绍电力系统谐波治理的四种方法。
第一种方法是滤波器的应用。
滤波器是一种电子器件，可以通过选择性地通过或阻断特定频率的信号来消除谐波。
根据谐波的频率，可以选择合适的滤波器类型，例如LC滤波器、有源滤波器等。
滤波器通常与设备的电源连接，以便将谐波电流或电压从电网中衰减到可接受的水平。
第二种方法是降低谐波源的发生。
谐波是由非线性负载引起的，例如变频器、电弧炉等。
降低谐波源的发生可以通过选择低谐波的设备、改进设备的运行方式或采取适当的谐波抑制措施来实现。
例如，在选择变频器时，可以考虑具有低谐波输出的变频器，或者通过安装谐波抑制器来补偿谐波。
第三种方法是采用谐波干扰限制技术。
谐波可以通过电力系统中的传输线、变压器等元件传播到其他设备中，造成干扰。
因此，为了减少谐波的传播和干扰，可以采用一些限制技术，如使用低谐波设计的变压器、采用合适的线路参数等。
第四种方法是谐波监测和分析技术的应用。
谐波的监测和分析是谐波治理的重要步骤。
通过采集电网中的谐波数据，并利用相关的分析软件进行谐波分析，可以了解电网中的谐波水平和谐波源的特征，为谐波治理提供科学的依据和措施。
总之，电力系统谐波治理是保证电力系统正常运行和设备安全使用的重要措施。
通过滤波器的应用、降低谐波源的发生、采用谐波干扰限制技术和谐波监测分析技术的应用，可以有效地控制和消除电力系统中的谐波，提高电网的质量和可靠性。
电力系统谐波的危害及其常用抑制方法
电力系统谐波的危害及其常用抑制方法电力系统中的谐波是指频率为基波频率的整数倍的电压和电流成分，它们在电力系统中的存在会引起一系列的问题和危害。
下面将详细介绍电力系统谐波的危害及其常用抑制方法。
一、谐波的危害1.电压失真：谐波的存在会使电压波形发生畸变，进而导致电压的失真，使电力设备无法正常运行。
电压失真还会对电力设备造成较大的冲击和损害，缩短设备的寿命。
2.系统能效下降：谐波会导致电力系统中电流的失真，由于谐波电流引起的额外功耗，使得系统能效下降。
这会导致电力设备的能耗增加，降低整个系统的效率。
4.电磁兼容性问题：谐波信号会干扰电力系统周围的其他电子设备，导致电磁兼容性问题。
这会对邻近的电子设备造成干扰，影响设备的正常运行。
5.高频谐波产生的热问题：高频谐波会导致电力设备产生过多的热量，进而引起绝缘材料的老化和烧损，甚至造成火灾。
这对电力系统的安全性构成严重威胁。
二、谐波抑制的常用方法1.变压器和电机的设计优化：在变压器和电机的设计中考虑谐波的影响，通过选择合适的材料和结构，减小谐波对设备的影响。
例如，在电机设计中，可以增加骨架的厚度或配置合适的磁路副将谐波分向其他通道。
2.滤波器的应用：安装合适的滤波器可以有效地抑制谐波。
滤波器可以通过改变电源电路的阻抗特性，将谐波电流引向滤波器，从而减小谐波的水平。
4.负载侧的谐波抑制：对于谐波敏感的设备，可以在负载侧采取一些措施来抑制谐波。
例如，使用谐波阻抗装置或磁性隔离器等。
5.教育和培训：提高电力系统从业人员对谐波问题的认识和理解，增强其对谐波抑制方法的应用能力，能够及时发现和解决谐波问题。
总之，谐波对电力系统的危害不容忽视。
为了保证电力系统的正常运行和设备的安全性，需要采取有效的措施来抑制谐波。
以上所提到的方法是目前常用的谐波抑制方法，但需要根据具体情况选择合适的方法。
治理谐波的方法
治理谐波的方法
以下是 9 条关于治理谐波的方法：
1. 采用滤波器呀！就像给电流戴上了一个精致的“口罩”，把谐波这个“捣蛋鬼”给过滤掉。
比如说在工厂的电力系统里装上滤波器，就能有效减少谐波的影响啦。
2. 改善电力系统的设计嘞，这可是从根源上解决问题呀！就如同建房子要先打好牢固的地基一样。
你想想，如果一开始设计就很合理，那谐波出现的几率不就大大降低了嘛！
3. 对谐波源进行隔离呀！好比把捣乱的孩子单独隔离开，不让它去影响其他小伙伴。
像一些容易产生大量谐波的设备，单独给它们安排个小空间，不就好多了吗？
4. 利用无功补偿装置哟！这就像是给电力系统吃了一颗“补品”，让它更有活力去对抗谐波。
比如在变电站里用上无功补偿装置，对治理谐波超有用的。
5. 动态无功补偿技术了解一下嘛！它就像一个灵活的“小卫士”，能随时根据谐波的情况进行调整呢。
我们小区的配电室不就用了这技术，效果那叫一个棒啊！
6. 加强监测和管理呀，要时刻盯着谐波这个家伙！这就跟家长看着孩子写作业一样，只要盯着，它就不敢乱来。
工厂里安排专人监测，一有异常立马处理。
7. 优化用电设备的运行方式呗！就像是让运动员调整跑步的姿势，能发挥出更好的效果。
某些设备合理安排运行时间和方式，谐波可能就不会那么猖狂啦！
8. 采用谐波抑制电抗器呀，它可是谐波的“克星”呢！变电站里那些电抗器就是专门对付它的呀，效果超明显的。
9. 提高员工对谐波的认识和重视程度呀！这就好像给大家敲响警钟一样。
如果每个人都知道谐波的危害，那防治起来不就更有力量了嘛！
总之，治理谐波要多管齐下，各种方法综合运用，才能把这个“小麻烦”彻底解决掉呀！。
论配电网谐波的危害及治理对策
环节都可能产生谐波 ， 但是 ， 中产生谐波最多 谐波 导致 的噪声 ，会使变电所的噪声污染指数 其 我国经 济的飞速发展 带来 了电力能 源紧 是 用电环节上。 发电机是 出三丰绕组组成的 ， Ｈ 理 超标 ， 严重影响工作人员 的身体健康 。 缺的问题 ， 了解决供电能源 的紧张 ， 为 一方面我 论上讲 ， 发电机三相绕组必须完全对称 发电饥 ５配 电 嘲 谐 波 的治 理 对 策 ５１思想上高度重视谐波的危害 ． 们 需要建 没更多发 电企业 和架 设输电线路 ， 内的铁心也必须完全均匀一致 ，才不致造成谐 另 方面要将现有 的电力 资源进 行高效利用 ， 减 波的产生 ， 但受制造工艺 、 环境以及 制作技术等 国标 Ｇ ／ ４ ４ — ９ ３《 ＢＴ １５ ９ １９ 电能质量 一公用 少电力损耗 。配电网『】 波是导致电力损耗 方 面 的限 制 和 影 响 ，发 电 机 总会 产 生 少 最 的谐 电刚谐波》 对于偕波 的含义及其测景等进行了 Ｉ 的谐 ， 增 加 ， 电质量下降的重要因素 。 供 谐波广泛存在 波。 因变匝器 内铁心饱和， 磁化 曲线的非线特性 宣传 ， 明确谐波治理是一项节能增效 、 保证电网 于配电网系统的各个环节， 谐波 主要 由谐 波电 以及额定工作磁密 位于磁化 曲线近饱 和段上等 和 设 备安 全 稳 定运 行 的重 要措 施 。我 们 相 关 电 流源产生，在＿一 个理想 的交流 电网中， 电压 诸多因素 ， 各相 致使磁化 电流呈尖顶形， 内含大量的 力 主 管部 门应 对 所 辖 配 电 网进 行 系 统 分 析 ， 正 随时问作周期性变化， 并且呈正弦波形。由于某 次谐波。 变压器铁 心饱和度越高 ， 工作点偏离 确测量 ， 其 以确定谐波源位置和产生的原因 ， 为谐 些具 有非线性特性 的电网元件 的影响，使 电网 线性就越远 ， 产生 的谐波电流就 越大 。 充气 电光 波 的 有 效 治理 准备 充 分 的 基础 材 料 ；在谐 波 产 电压偏离 正弦波形，目前我 国配 电网系统 中广 源 以及家用 电器等用 电环节 产生 的谐波 源更 生 起 伏 较 大 的地 方 ， 设 置 长期 观 测 点 ， 而 获 可 从 对 可 泛使用 的变频 没备 、整流设备等电力半导体装 多． 品闸管式整流设备 、 变频装置等都会产生－一 得 可 靠 的 数据 。 电力 用 户 而 言 ， 以监 督 供 电 － － 置。正是这些电力半导体装置是属于非线形负 定量 的谐波。 品闸管整流技术采用移相原理 ， 从 部门提供的电力是否满足要求 ；供电部门应积 载， 电压、 其 电流波形 实际上不是完全的正 弦波 电网吸收的是半周正弦波 ，而电网剩下 的半周 极的进一步评估 电力用户的用 电设备是否严： 生 形 ， 是 不 同 程 度 畸变 的非 正 弦 波 。当 正 弦基 波 正弦波 ，这种半周正弦波分解后能产‘ 而 生大量的 了超 标 的渚 波 危 害 电压施加 于非线性设备时，设备吸收的电流与 谐波。 相关数据表 明， 整流 设备所产 生的谐波 占 ５２ ．减少谐波注入 电网 在 深 人研 究凿 波 生 的 根 源之 后 ，我 们应 施加 的电压波形不 同， 谐波电流会 在公用电网 整 个谐波 的近 ４ ％ ２ 是最大 的谐波 源。变频 ＿一 引起 电压畸变，也会对企业电网及其它电气设 般分为两类 ： 交点交变频 器和交交变频器。 交直 采取 ＿应 的隔离 、补偿和减小措施 。在配 电网 榭 备产生不利影 响。将配电网中的谐波含量控制 交变频器将工频 电源经 三相桥式可控硅整流 ， 中 主要 存 在 的 是 三次 谐 波 污 染 ， 以在 谐 波 榆 可 ｌ￣ ＇ 在合理 的范 围之 内， 不仅能降低电能损耗， 而且 变成直流电压信号 ，滤波后 由大功率晶体开关 测的基础上，通过适 当加装滤波漫备来减／ ｉ 可 以延长设备的使用寿命 ， 一步改 善电磁环 元件逆 变成可变频率 的交流信号 ；交 交变 器 波注 入 电喇 ． 于 各种 电气 没备 的 制造 厂家 ， 进 ． 对 在 境。本文就配电网中谐波的危害进行初步探讨， 将固定频率的交流电直接转换成相数一致但频 制造初始 ，就要充分考虑其设备 的谐波危害程 率 可渊 的交 流 电 。 两类 变 频 均 采 ｊ 相 位控 制 技 度 ， 谐 波 含量 值 限制 在 标 准 允许 的范 围 内 ＝ ｛ ＿ ｊ 将 并建议性的提 出相应的治理对策 。 ２配电网谐波的基本特征 术， 所以在变换后会产生犯次或分次的谐 波。 ５３加 强谐 波管 理 ． 谐波是一个周期电气 量的正 弦波分 量 ， 其 ４配 电嘲 谐 波 的危 害 配 电网 谐 波 的治 理 是 一 项 长期 旦 任 务 艰 巨 频牢是基波频率 的整数倍数。 从理论上看 ， 非线 ４ｎ皆 ． 波对测量没矫的影响 的工作 ， 足改善供 电质量的重受 手段 然丽随着 团这些设备一般采用电磁式继电器 、感应 我 图经 济社 会 的快 速 发 展 ，配 吃刚 系 统 对 谐 波 性负荷是 配电网谐波的主要产生 因素。非线性 负荷吸收 电流 和外加端 电搓为非线性关系 ， 这 继电器元件 ， 容易接受谐波干扰而误动 和拒动 ， 的治理 尚未弓 ｌ 足够的重视 ， ｛ 起 认识还有待提离 类负荷的电流不是正弦波 ，容易引起电压波形 系统 存在的不明原 因的瀑动和拒动 ，与谐波 目前 配 电网 中 的高 压 配 电 的 许 多用 户 ，对 谐 波 ｛ １ 畸变。周期性 的畸变波形 经过傅立叶级数分解 不无 ＿ 系。 以谐波超标 ， 爻 所 会严重威肪配电网系 的危害也没有 充分的 了解 ，卣目的认为配电脚 后， 那些大于基频 的分量被称作谐波。 非线性负 统的安全稳定运行 。配 电网 中使用大量异步 电 谐波治理是电力部门的任务 ， 以， 所 作为作为电 荷除 了产生基顿整次谐波外 ，还可能产生低于 动机， 产生 的｝ 波会增加附加损托。 皆 负序谐 波产 力系统管矬部门就需要不断加强酝电网谐波危 基频的次谐波 ， 或高于基波的非整数倍谐波。 配 生 的 负序 旋 转 磁 场 ， 产 生 制 动 力 矩 ， 响 电 动 害 以及 治 理 方 面 的宣 传 活 动 ，进 一 步 强 渊 谐 波 会 影 刘 无 在 的 提 电网系统巾出现短路 、 开路等事故 ， 丽导致 系统 机 的有 功 出 力 。 断路 器 而 言 ， 论 其 构成 元 件 治 理 的 重要 性 ， 对 谐 波 准确 测 ： 基 础 上 ， 进入暂态过程引起的谐波 ，将不归属谐 波治理 为 电磁 的 、 是热 鼹 的 ， 可 能 受谐 波 的影 响 丽 出怡当的治理对策。力求全面改善整 个电力系 还 热 的范畴。谐波按其性质和波动的快慢可分成 四 误动 。 电能 表 是评 价 电能 消 耗 重要 而基 本 的测 统的供电质量 ， 降低电磁污染环境 ， 提高电能综 类 ： 稳 态 谐 波 、 动谐 波 、 速 变 化 的谐 波 和 量工具 ， 准 波 快 是用户缴 费的凭证 ， 而谐波可 能使 电能 合 利 用 率 ， 延 长 用 户设 备 的使 用 寿命 从而 参 考 文 献 问谐波四类 。我们通常采用谐波测试仪来 雌测 计量 产 生 较 大 误差 ，严 重 ｝ 导致 电 能计 骨 混 １ 会 和 分 析谐 波 。 般 来 说 ， 用 户接 入 公 用 电 网 的 乱 。 一 将 ｉ１ １ 高雷 ． 网谐 波 的 危 害及 治理 方 法 ｌ！ 国 科 电 ． Ｊ中 ４２谐波对通讯系统的影 响 ． 技 信 息， １，４ ２ ０ｊ． ０ 公共连接点作为偕波监测点 ，测垦说 点的电压 浅诙 网谐 波 及 治 理 ［１ 电 Ｊｌ 变频 器世 界 ． 和注 入 公 共 电 嘲 的 电 流后 ，通 过对 电压 和 电流 对 于电力 电容器 ， 谐波会导致端电压升商 ， ２陈 华 平． Ｊ Ｊ 口 电容器发热 ， 加速老化 ， 而缩 短使 ２刚 Ｏ ６． 从 的分析 ， 获得配电网谐波 的测量资料。 从整 个电 损耗ｌ 夫 ， 网角度来看 ，谐波源 的定位和确定谐波模型进 用 寿 命 。 此外 ， 波 会 通 过静 电感 应 、 谐 电磁 感 应 而分析是一个相对 复杂的过程。一般采用功率 以及传导等多种方式耦含进通讯系统 ．影响 方 向法和瞬时负荷参数分割法对谐波 源定位 。 们的正常运行 。 谐波 嫫型分析的方法 一般有三种 ：非线性时域 ４３ ．谐波对工作人员的影 响 对 于工作人员 ， 谐波会刺激人体细胞 ， 使正 仿真 、 ＝ 线性和线性频率分析。 三种方 法的相 同 点是埘 电网作适 当的线性化处理 ，只是在处理 常的细胞膜 电位发 生快速波动或可逆 的翻转 ， 非线性 没备时采取 了不同的模拟方式 。 当这种波动或翻转频率接近谐波频率时 ，会影 响 工 作 人员 的大 脑 与 心 脏 。谐 波 会 大 大 增 加 电 ３配电网谐波 的产生 责 任 编辑 ： 丽 敏 赵 发电 、 输电 、 电、 用电等电力网络的每个 力变压器的铜撷和铁损 ， 降低变压器有科
电力谐波的产生原因及其抑制方法
电力谐波的产生原因及其抑制方法电力谐波指的是电力系统中出现的非正弦波形，是由于电力系统中的非线性负载和电力设备等产生的。
它会对电力系统的稳定性和运行质量产生不利影响，因此需要采取相应的抑制方法来减小谐波水平。
1.非线性负载：电力系统中广泛使用的非线性负载设备，如电弧炉、变频器、电子设备等，其负载特性是非线性的，会导致电流与电压的失配，产生谐波。
2.电力设备：电力系统中的电力设备，如变压器、发电机、变电设备等，其磁化和饱和特性也会引起谐波。
3.电力系统的并联谐振：当电容、电感等元件在电力系统中呈并联连接时，会出现谐振现象，从而产生谐波。
4.电力系统的不对称操作：电力系统中的不对称运行，如三相电流不平衡、电压不平衡等，也会引起谐波的产生。
为了减小电力谐波的影响，可以采取以下几种抑制方法：1.滤波器和补偿器：通过安装合适的谐波滤波器和补偿器，将谐波电流或电压引入这些设备中，并通过调节参数来抑制谐波。
2.谐波控制器：使用专门的谐波控制器，通过对电流进行监测和控制，实现对谐波的有效消除和抑制。
3.谐波发生器：使用谐波发生器对电力系统进行谐波注入，从而实现对谐波的消除或者切除。
4.谐波滤波器：在电力系统中添加谐波滤波器，通过对谐波进行吸收或变换，并将其回馈到电网中，以减小谐波的扰动。
5.调整电力设备：对电力设备进行调整和优化，减小非线性特性，从而降低谐波的产生。
总结起来，电力谐波的产生是由于电力系统中的非线性负载和电力设备等因素所致。
为了有效抑制电力谐波，可以采取滤波器、补偿器、控制器等方法，以减小谐波的影响。
此外，对电力设备进行调整和优化也是降低谐波的有效手段。
对于电力系统的设计和运行，应该重视谐波抑制的问题，从而保证电力系统的正常运行和供电质量。
谐波的危害与对策
谐波的危害与对策谐波是指频率为基波频率整数倍的电磁波。
谐波通常是电子设备和电力系统中的一种电磁干扰源，会对设备的正常运行产生危害。
本文将分析谐波的危害，并提出相关的对策。
1.电力系统中的危害：谐波会对电力系统的稳定性和可靠性产生负面影响。
谐波会导致电磁振荡，引起额外的电流和电压谐振，进而使设备损坏或系统瘫痪。
此外，谐波还会导致电力系统中的电能损耗增加，引起线路过热和设备寿命缩短。
2.设备损坏和故障：谐波会对设备造成过电压和过电流，使设备损坏或故障。
例如，谐波电流会引起电动机的过热，降低绝缘性能，导致设备寿命缩短。
谐波还会导致变压器的热损耗增加，引起变压器过热甚至发生爆炸。
此外，谐波还会导致电子设备的干扰，干扰正常的工作。
3.对人体健康的影响：谐波对人体健康产生的危害包括电磁辐射对人体的直接伤害和电磁辐射引起的各种健康问题。
长期处于高谐波环境中，人体可能会产生头痛、眩晕、失眠等症状。
同时，谐波还可能破坏人体的生物电位平衡，产生诸如心律失常等疾病。
为了应对谐波的危害，以下是一些可能的对策：1.传统滤波器技术：在电力系统中，可以采用传统的主动或被动滤波器来抑制谐波。
主动滤波器可以通过电子器件来消除不需要的谐波，并提供对称负载，减少谐波产生。
被动滤波器则是利用电抗器等设备来阻塞谐波流过的路径，减少谐波对电力系统的影响。
2.多层次的电力系统设计：在电力系统设计中，可以采用多层次的配置来抑制谐波。
通过在系统中增加合适的变压器、电抗器和滤波器等设备，可以减少谐波的传播和影响。
3.谐波监测与控制：通过谐波监测装置对电力系统中的谐波进行实时监测，并及时采取相应的控制措施。
例如，可以在容易受到谐波干扰的设备附近安装滤波器，通过选择合适的滤波参数和工作模式，减少谐波对设备的影响。
4.加强人体防护措施：对于电磁辐射对人体健康的直接威胁，应采取一系列的防护措施。
例如，在工作场所中，可以采用屏蔽层、防辐射窗等装置来减少辐射的传播和接触。
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浅谈电网谐波污染及其防治措施
[摘要] 对电力系统谐波的污染进行了介绍，分析其对电网、一次设备、二次回路装置的影响。
通过加大谐波管理力度，建立电能质量监督网络，做好谐波普测，并运用各种方法消除谐波干扰，实现供电质量提升。
[关键词] 电网谐波污染防治
1.谐波概述
1.1 谐波
电力系统中存在大量非线性阻抗特性的供用电设备,使得实际的交流电波形偏离理想状态的正弦波，这种现象称为正弦波形畸变。
此时的非正弦波是周期性电气量，根据傅里叶级数分析，可分解成基波分量和具有基波频率（工频）整数倍的谐波分量。
谐波实际上是一种干扰量,使电网受到污染。
1.2 谐波特征量
1.2.1畸变率
各次谐波电压的方均根值与其基波电压方均根值的百分比,称为电压谐波畸变率。
国家规定10kv专线供电电压畸变率不许超过4％，低压380v供电电压畸变率不许超过5％。
1.2.2谐波含有率
第h 次谐波分量的方均根值与基波分量的方均根值的百分比，称为谐波含有率。
供电部门对用户的电流谐波含量加以限制, 以保证电网电压谐波含量不超过规定的限值。
2.谐波的危害
谐波污染是电网的公害, 它恶化了电能质量,降低了电网的可靠性,增加了电网损失,缩短了电气设备的寿命,降低了产品质量,引起很大的经济损失。
2.1谐波污染对电网的影响
（1）增加了电网局部谐振的可能,从而造成过电流或过电压而引发事故。
工频下，电力系统装设的电容器其容抗比系统的感抗大得多，不会发生谐振。
当系统参数不合理或有足够强的谐波源时,感抗增加而容抗减小，串联或并联谐振问题就必然存在，将严重影响电网正常运行甚至导致系统事故发生。
（2）引起电网功率损耗增加、接地保护功能失常、线路和设备过热等，加速电气设备绝缘老化。
特别是3次谐波会产生极大的中性线电流，使得配电变压器的零线电流值甚至超过相线电流值，造成设备不安全运行。
2.2谐波对供电一次设备的影响
（1）变压器：谐波电压可使变压器的磁滞及涡流损耗增加,使绝缘材料承受的电气应力增大；而谐波电流使变压器的铜耗增加，引起局部过热,噪声增大，绕组附加发热等现象。
（2）电容器：谐波电流过大，将导致电容器过负荷而影响其使用寿命；若电容器组发生谐振,引起电容器谐波电流严重放大，将导致电容器过热损坏。
（3）输电线路：谐波电流流过输电线路时, 因集肤效应使输电
线路的附加损耗增大。
谐波使电力电缆的泄漏电流增加, 对电力电缆的损坏程度相当大。
（4）断器路：谐波电流较大时将使断路器遮断能力降低,这是因为当电流有效值相同时,波形畸变严重的电流与基波电流相比, 在电流过零点的电流变化率可能较大,在严重的谐波电流时,一些断路器磁吹线圈不能正常工作。
2.3谐波对二次回路装置的影响
（1）继电保护及自动装置：谐波源注入系统的谐波,将会引起系统各类继电保护和自动装置误动或拒动,比如:发电机负序电流保护、主变压器过电流保护、母线差动保护、线路距离保护等装置误动。
（2）电能计量装置：谐波对感应型和电子型电能表计量准确度均存在一定影响。
当正弦波电源供非线性负荷，负荷污染电网、向系统注入谐波功率，少交电费，对电力系统不公平；当谐波电源供线性负荷，用户设备性能变坏，吸收谐波功率，多交电费，对电力用户不公平。
3.谐波的防治措施
3.1 加大谐波管理力度
从电网上将谐波源负荷与不能受干扰的用户分开，切断干扰的传递途径。
对谐波源负荷实行分级限制: 首先限制小容量换流装置和交流电压调整装置的最大容量;当超过限定的最大容量时,则应限制单个换流装置注入电网公共连接点pcc的各次谐波电流;如不满
足此二条件,则应要求连接点的电压畸变率和谐波含有率不超过规定的限值。
所有用户注入pcc点的总h次谐波电流允许值ih可由下式确定：
式中sk1为pcc点的最小短路容量；sk2为基准短路容量， ihp 为国标规定的基准短路容量下pcc点第h次谐波电流允许值。
在公共连接点pcc处第i个用户的第h次谐波电流允许值ihi按下式计算：
式中si为第i个用户的用电协议容量；st为pcc点的供电设备容量。
α为相位迭加系数。
供电部门在确定新接入用户的谐波含量允许值时, 除考虑系统中原有的谐波含量外,还应为以后接入系统的负荷留有裕度。
3.2 建立电能质量监督网络,做好电能质量普测工作
用准确的方均根值测量仪器仪表对电路及中性线谐波值进行检测，可建立电能质量远程在线监测系统，掌握被测线路的谐波水平与状况，了解谐波源的分布规律及动态变化情况。
典型的电能质量监测系统结构原理图如图1所示：
图1电能质量监测系统结构原理图
同时，加强对输配电系统电能质量的普查测试，特别是中低压系统,找出谐波产生和发展的规律,以确认谐波污染的程度和谐波来源。
常用的便携式谐波分析仪有美国福禄克公司fluke 435，日本日置公司hioki 3196等。
3.3 消除谐波干扰的具体方法
(1)增加供电系统承受谐波能力。
将谐波源由低电压、小容量供电方式改为用高一级电压、较大容量的供电方式，通过提高系统的短路容量，减小谐波源对其他用电设备的影响。
这种方法适合在规划和设计阶段予以考虑。
(2)消除电网局部谐振。
改变与电容器串联的电抗器参数、减少补偿电容器投入数量或增加补偿网络,或将电容器组的某些支路改成滤波器等方法均可有效减小电容器对谐波的放大并保证电容器组的安全运行。
只有当n次谐波源在电容器支路内的电抗呈感性时，运行中的电容器的高次谐波谐振才能得以消除。
电抗器感抗值若以抑制3次谐波考虑时，即j3ωl －j/3ωc>0，则ωl >0.11/ωc，电抗值取容抗的11%；若以抑制5次谐波考虑时，即j5ωl －j/5ωc>0，则ωl >0.04/ωc，电抗值取容抗的4%。
由于电容器在运行中容抗值会增大，且系统中除了3次、5次谐波外还有其他次谐波干扰，故电抗器的电抗值还应考虑一可靠系数（一般取1.2~1.5）。
电抗值一般取5%~6%，以抑制5次谐波；取13%，以抑制3次谐波。
(3)加装静止无功补偿装置(svc)。
静补装置的基本结构是由快速可变的电抗或电容元件组合而成, 可以有效地吸收高次谐波，减小波动谐波源的污染。
同时能抑制电压波动和闪变，改善三相不平衡和补偿功率因数,具有综合的技术经济效益。
静补装置的一次性投资大, 在制定工程方案时应经充分的技术经济比较。
(4)采用无源电力滤波装置(ppf)。
无源电力滤波装置就近吸收谐
波源产生的谐波电流,降低连接点谐波电压,是抑止谐波污染的一
种有效措施。
该装置一般由电力电容器、电抗器(常用空心)和电阻器适当组合而成,它和谐波源并联,除了起滤波作用外还兼顾无功
补偿的需要。
ppf结构简单, 运行可靠,维护方便,目前已得到广泛应用。
(5)采用有源电力滤波器(apf)。
有源滤波器实质上是一个大功率的谐波发生器, 它通过谐波采样装置将谐波源发出的谐波采集后, 再完整地复制出来,然后反相接入谐波源的入网点,向电网送入与
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。
其工作原理图如图2所示：
图2有源滤波器（apf）工作原理图
apf由于仅补偿无功电流, 因此装置容量可大大减小, 相应地降低了损耗；它对电网参数没有影响,不会引起谐振危险,因而使用灵活,是一种很有发展前景的谐波补偿装置。
apf产生的谐波随污染源的变化而变化,抑制谐波的效果非常好,但功耗和费用较高。
4.结束语
随着社会经济发展，电能作为最重要的能源，其质量问题正受到广泛关注。
电力系统谐波对节能降损有直接影响，本文对谐波污染相关问题进行了分析探讨。
综合运用各种防治措施有效降低谐波功率损耗，抑制谐波污染，促进电能质量提升，将有重大的节能效益。
参考文献：
[1] 林海雪. 电力系统中的谐波问题[j]电网技术, 1989,(01).
[2] 汪德荣. 配电网谐波分析与测量[d]重庆大学, 2005 .
[3] 许遐. 公用电网谐波的评估和调控[m].北京:中国电力出版社,2008.
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