钢铁厂电力系统谐波产生的治理方法探讨
高频谐波的危害和治理措施
高频谐波的危害和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.在低压配电网中这些谐波污染问题显得尤为突出,严重影响到各种类大型厂矿的正常生产,如钢铁、煤矿、化工、纺织等企业,以及IT和大规模微电子集成电路企业,造成产品报废,生产线停产,生产设备的寿命骤减甚至损坏.谐波使电网中串、并联设备产生谐波损耗,降低发电、输电及用电设备的效率,大量的三次谐波电流流过中线时会使线路过热甚至发生火灾.谐波对计算机和数控设备具有很大危害,可以影响程序运行,破坏数据,使信息丢失,导致控制系统误动作.谐波能够影响各种电气设备的正常运行,对电机、变压器、电容器、电缆等设备造成振动、过热、绝缘老化,严重影响设备的使用寿命甚至直接造成设备损坏.例如大众汽车在生产中所产生的谐波直接影响上海安亭电网,且谐波的干扰使得大众的DeviceNet现场总线自动化生产系统无法正常工作.这些谐波污染问题带来的严重经济损失以及随着电力市场的发展趋势,政府、企业和个人用户对电能质量越来越重视,产生谐波污染的用户需要相应的设备减轻或消除其对周边电力系统的影响,电力运行管理部门也会加强对相关企业的监督管理.目前用户通常采用并联型无源滤波器来抑制谐波,但存在不少缺陷.现在的趋势是采用电力电子装置进行谐波补偿,即电力有源滤波器(APF).与前者相比,有源滤波器能对变化的谐波进行迅速的动态跟踪补偿,而且补偿特性不受电网阻抗的影响.有源滤波器的应用范围很广,从最常用的钢铁企业及其他有色金属冶炼加工企业,到煤矿,造纸,化工,玻璃,纺织以及电子和大规模集成电路芯片制造企业,以及IT业所需的大量计算机服务器等,都需要有源滤波器保证其生产线的可靠稳定运行.有源滤波器的设计制造在国内外均处于一个较初步阶段.国内外生产和研发该产品的公司很少.目前在国内提供有源滤波器销售服务的只有外资企业,即ABB中国投资有限公司(上海)的低压产品部,芬兰NOKIANCAPACITOR公司,以及法国梅兰日兰电气有限公司在中国所设机构.这几家公司只提供产品的售前咨询、销售安装和售后技术服务,而其技术核心的研发,以及设备元件的生产、装配和测试均在国外完成.并且设备的价位很高,给各用户安全高效的生产运行,以及技术革新,新生产线的引进等设置了较大的资金障碍.目前国内依然停留在理论仿真、样机试验的阶段,还没有可生产工业用有源滤波器的企业,离工业化、产品化还有较大距离.这样就造成了少数的外资公司在有源滤波器系列上处于价格和技术的垄断地位.并且由于国内外电网的不同(结构、电压等级、谐波源、谐波次数等),国外的产品并不能完全适合我国电网的应用实际.但是根据国内经济发展的现状,我国在有源滤波器方面的需求在近些年将有较大的增长.我国首都北京将在2008年举办奥运会,届时,谐波问题是电能质量的主要问题,现阶段北京奥组委已经建立专门的谐波测量站,每周定期向国际奥组委上交谐波状况报告,以保证电能质量.我国最大的国际城市上海将在2010年全年举办世界博览会,场馆对电能质量也提出了更高的要求,上海市也建立了专门的谐波测量站,以保证电能质量.由此可见,谐波问题已成为当前电力系统面临的主要问题.抑制电网谐波的措施消除电网中的谐波对延长电力设备的使用寿命和保证负载的安全经济运行有着非常重要的意义!1.加换流装置的相数或脉动数交直流换流器产生的特征谐波电流次数与其整流电路部分的脉动数有关，当脉动数增多时，产生的谐波次数增高而谐波电流近似地与谐波的次数成反比，因此一系列次数较低成分较大的谐波能够得以消除从而减少谐波源产生的谐波电流!通过改造换流装置或利用相互间有一定移相角的换流变压器可有效减小谐波量! 这种装置的缺点是设备复杂造价提高！2.加装交流滤波装置装设谐波补偿装置的传统方法是采用调谐滤波器-".!目前所采用的调谐滤波装置一般由电力电容器电抗器和电子器适当组合而成，滤波原理是对某谐波频率形成低阻抗通路，相应的谐波电流经无源滤波器短路，从而避免其进入供电系统！调谐滤波器既可补偿谐波，可补偿无功功率，提电压水平，且结构简单，谐波补偿容量大，因此应用比较广泛!该方法的主要缺点是其补偿特性受到电网阻抗和运行状态的影响，容易和系统发生并联谐振，导致谐波被放大，致使滤波器过载甚至烧毁! 此外，它只能补偿固定频率的谐波，补偿效果不甚理想! 工程中实际应用的调谐滤波器，一般由一组或数组单调谐滤波器组成，每组单调谐滤波器调谐于需要滤除的谐波频率或者谐波频率附近，当需要滤除更高频率的谐波电流而其幅值又较小时，可以再加装一组高通滤波器!3.增加系统承受谐波能在规划和设计阶段，考虑将谐波源由较大容量的供电点或由高一级电压的电网供电，可以减小谐波的影响!4.采用有源滤波器等新型抑制谐波的措施谐波抑制的方法还有加装有源电力滤波器有源电力滤波器是一种用于动态抑制谐波) 补偿无功的新型电力电子装置"它能对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿，有源电力滤波器通过监测补偿对象的电压和电流，经指令电流运算电路计算出补偿电流，该信号经补偿电流发生电路放大得出补偿电流，补偿电流因与负载电流中要补偿的谐波电流大小相等)方向相反而抵消，从而使电网的电流)电压恢复为正弦波形，有源电力滤波器能对频率和幅值都变化的谐波进行跟踪补偿"且补偿特性不受电网阻抗的影响，另外"有源滤波器还可以发出基波无功电流，进一步减少负载的无功功率，提高功率因数。
对电力系统中谐波治理方法的探索
２ 各 种谐 波 治 理 方 法 介 绍 、
２１ 降低谐波源的谐 波含量 在谐波源上采取措施 ， 最大限度地避免谐波的产生。 这种方法比较 积极 ， 能够提高 电网质量 ， 可大大节省因消除谐波影响而支 出的费用。
具 体 方法 有 ：
２ ． 增加换 流装置 的脉动数 ．１ １ 当换流装置的脉动数增 多时 ， 以有效 的消除幅值较大的低频项 ， 可 从而大大地降低谐波电流的有效值 。 理论 上脉动数越多 ， 对谐波 的抑制 效果越好 ， 但是脉动 数越多整流变压器的结构越复杂 ， 体积 越大 ， 交流 器 的控制和保护变得困难 ， 成本增加 。 ２１ ．． ２脉宽调制法 脉宽调制技术 的基本思想是控制 Ｐ ＷＭ输出波形的各个转换时刻 ， 保证 四分之一小 型的对称性。根据输 出小型的傅立 叶级数展开式 ， 使需 要消除的谐波幅值 为零 、 基波幅值为给定量 ， 达到消除指定谐 波和控制 基波 幅值的 目的。 ２１ ．３三相整流变压器采用 Ｙ ＆或 Ａ／ － ／ ｙ接线 当两 台以上整流变压 器由同一段母线供电时 ，可将整流变压器一 次侧绕组分别交替接成 Ｙ型和△形 ，这就可使 ５ 、 次谐波相互 抵 次 ７ 消， 而只需考虑 ｌ 次、３次谐波的影 响， １ ｌ 由于频次高 ， 幅值小 ， 波 所以危 害性减小 。 这种接线也可 消除 ３的倍 数次高次谐波 ， 是抑制高次谐波的
式。
２２ ．． ４有源无源混合滤波器 将有 源滤波器和无源滤波器相结合构 成混合 滤波器 ，用无源滤波 器补偿 、 吸收缓慢变化的无功功率和高频谐 波 ， 同时用有源滤波器补偿 冲击性无功 和低频 、 变化的谐波 ， 兼有两种 滤波器优点 ， 目前电能质 是 量研究的热点 。 ２３ ．增装 动态无功补偿 装置 在技术经济分析可行的条件下 ，可以在谐波源处装设 动态无功补
电力系统谐波问题及解决方案分析
Ｖ０ １ ． ２ ０， Ｎ ｏ． ５ 。 ０１ ２ ３
电 力 系 统 谐 波 问题 及 解 决 方 案分 析
蓝彬 恒， 程 蕊， 马 荣， 农 媛， 李 璨
（ 广 西大 学 ， 广 西 南宁
摘
５ ３ ０ ０ ０ ４ ）
要： 随着电力产业 的不断发展 ， 对电能质量的要 求逐 步提 高， 其 中谐 问题逐 渐成为 当前 电能质量研 究领域的热 点
道。
当电网中存在有非线性 负载 时 ， 由正 弦波傅 里叶分解 ， 知 此时在正弦电压下必将 产生畸变的谐 波电流。
无源滤波有诸多缺陷 ：
（ １ ） 传统的无源滤波方法由于其均为 静止无 源器件 ， 导致
了当系统动态变化 时存在 较大局 限性 ， 其 只能对特 定 的某一 频率或一定窄带范 围内的谐波起到较好的抑制作 用。 （ ２ ） 当系统运行 阻抗 ， 频率 变化 ， 负 载切 除或投 入均 会严 重影响滤波效果 。同时无 源滤 波装 置中的 Ｌ 、 ｃ元件 在系统外
下面将简要叙述当下常见的谐波产生情况 ， 分析传统谐波治
理方案 的优缺点 ， 并简要介绍下新 型谐波治理方案。 １ 谐 波产 生机理及常见谐 波源
为将其设计 为某 频率 下极低 阻抗 ， 对相应 频率谐 波 电流进 行 分流 ， 给其提供被动式谐波 电流旁路通道 ， 使之不 进人 电网通
（ ２ ） 其信号检测提取的速度 与精度 之间存 在固有矛盾 ， 传
统模拟方法速度较 快 ， 精度欠 缺且需 要元 器件众 多 。现 在常 用的 ｒ ｒ ｒ （ 快速傅里叶变换 ） 和三相 瞬时无功检测 技术则 对波
４ ） 干扰精密仪表 的正 常工作 ， 可 能引起 继 电保护 装置 和
谐波治理方案
谐波治理方案1. 引言谐波电流是电力系统中的一种常见问题，特别是在有非线性负载的情况下。
谐波会导致电网中的电压畸变、设备损坏以及其他负面影响。
因此，为了保障电力系统的正常运行和设备的安全运行，需要实施谐波治理措施。
本文将介绍一种谐波治理方案，以减少电力系统中的谐波电流。
方案包括谐波源的识别、谐波电流监测与分析、谐波滤波器的设计与应用等内容。
2. 谐波源的识别在电力系统中，谐波源可能来自于各种非线性负载，例如电弧炉、变频器、电子设备等。
通过谐波源的识别，可以确定谐波的产生位置和程度，从而为后续的治理措施提供依据。
识别谐波源的方法可以采取谐波电流监测仪器进行实时监测和分析，也可以通过分析电力系统中各个非线性负载的谐波特性来确定谐波源。
根据谐波源的识别结果，可以制定相应的谐波治理方案。
3. 谐波电流监测与分析对谐波电流进行监测和分析是实施谐波治理的重要步骤。
通过谐波电流监测，可以了解电力系统中谐波的产生和传播情况，确定谐波电流的频谱特性。
在监测期间，需要采集电力系统中各个节点的电流数据，并对其进行分析。
谐波电流分析可以采用频谱分析方法，通过对电流信号进行傅里叶变换，得到电流在不同频率下的谐波分量。
分析结果可以帮助确定主要的谐波成分和谐波级别，为后续的治理方案设计提供依据。
4. 谐波滤波器的设计与应用谐波滤波器是减少电力系统谐波的一种常用设备。
根据谐波分析结果，可以设计合适的谐波滤波器，并将其应用于电力系统中，以降低谐波电流水平。
根据谐波分析结果，可以确定谐波滤波器的额定电流和安装位置。
一般来说，谐波滤波器应该安装在负载侧，使其能够尽量接近谐波源，以最大限度地降低谐波电流。
在谐波滤波器的设计过程中，需要考虑到谐波滤波器的阻抗特性和谐波滤波器的使用寿命等因素。
合理设计和应用谐波滤波器可以有效地减少电力系统中的谐波电流。
5. 结论谐波电流是电力系统中的常见问题，为了保障电力系统的正常运行和设备的安全运行，需要实施谐波治理措施。
谐波治理的基本方法和措施_概述及解释说明
谐波治理的基本方法和措施概述及解释说明1. 引言1.1 概述谐波是指在电力系统或其他电气设备中频率为基波频率的整数倍的波动。
谐波问题已经成为现代电力系统和工业生产中普遍存在的一个难题，它会导致电能质量下降、设备寿命缩短、甚至引发系统故障等负面影响。
因此，探索谐波治理的基本方法和措施对于确保电网稳定运行和提高供电可靠性至关重要。
1.2 文章结构本文旨在对谐波治理的基本方法和措施进行概述并进行解释说明。
首先，在第2节中，我们将介绍谐波治理的概念及其基本方法。
然后，在第3节中，将详细讨论谐波治理方法的具体实施步骤，以帮助读者全面了解如何进行谐波治理。
接下来，在第4节中，我们将通过分析实例和进行案例研究来进一步加深对谐波治理的认识。
最后，在第5节中，我们将总结文章并展望未来谐波治理发展的趋势与挑战。
1.3 目的文章旨在向读者介绍谐波治理的基本方法和措施，并详细说明实施这些方法和措施的具体步骤。
通过对谐波问题的深入解析和案例研究，希望能提供给读者一些实用的指导和经验，以便在实际工程中有效地解决谐波问题。
此外，文章还将展望未来谐波治理发展的趋势，并指出可能面临的挑战，旨在激发学术界和工程界进一步研究与探索谐波治理领域。
2. 谐波治理的基本方法和措施2.1 谐波治理概述谐波是指电力系统中频率为基波频率整数倍的非线性电流或电压成分。
过多的谐波对电力设备和系统会造成损坏，因此需要采取一系列方法来进行谐波治理。
本节将介绍谐波治理的基本方法和措施。
2.2 方法一：滤波器应用滤波器是最常见也是最有效的谐波治理方法之一。
滤波器可以选择性地通过或阻挡特定频率的谐波成分，从而达到谐波抑制的效果。
常见的滤波器包括被动滤波器和主动滤波器。
被动滤波器是一种简单且经济实用的滤除谐波单元的方法。
它通常由电感、电容和电阻组成，并与系统并联或串联连接。
被动滤波器具有固定衰减特性，在设计时需要根据不同情况选择合适的参数。
主动滤波器则利用控制技术实现对特定频率的反相干扰信号，以达到抵消谐振效应的目标。
谐波产生的根本原因及治理对策
谐波的产生主要是来自下列具有非线性特性的电气设备：(1)具有铁磁饱和特性的铁芯没备，如：变压器、电抗器等；(2)以具有强烈非线性特性的电弧为工作介质的设备，如：气体放电灯、交流弧焊机、炼钢电弧炉等；(3)以电力电子元件为基础的开关电源设备，如：各种电力变流设备(整流器、逆变器、变频器)、相控调速和调压装置，大容量的电力晶闸管可控开关设备等，它们大量的用于化工、电气铁道，冶金，矿山等工矿企业以及各式各样的家用电器中。
以上这些非线性电气设备(或称之为非线性负荷)的显著的特点是它们从电网取用非正弦电流，也就是说，即使电源给这些负荷供给的是正弦波形的电压，但由于它们只有其电流不随着电压同步变化的非线性的电压-电流特性，使得流过电网的电流是非正弦波形的，这种电流波形是由基波和与基波频率成整数倍的谐波组成，即产生了谐波，使电网电压严重失真在电力系统中对谐波的抑制就是如何减少或消除注入系统的谐波电流,以便把谐波电压控制在限定值之内,抑制谐波电流主要有四方面的措施: 1)降低谐波源的谐波含量。
也就是在谐波源上采取措施,最大限度地避免谐波的产生。
这种方法比较积极,能够提高电网质量,可大大节省因消除谐波影响而支出的费用。
2)采取脉宽调制(PWM)法。
采用脉宽调制(PWM)技术,在所需要的频率周期内,将直流电压调制成等幅不等宽的系列交流电压脉冲,这种方法可以大大抑制谐波的产生。
3)在谐波源处吸收谐波电流。
这类方法是对已有的谐波进行有效抑制的方法,这是目前电力系统使用最广泛的抑制谐波方法。
4)改善供电系统及环境。
对于供电系统来说,谐波的产生不可避免,但通过加大供电系统短路容量、提高供电系统的电压等级、加大供电设备的容量、尽可能保持三相负载平衡等措施都可以提高电网抗谐波的能力。
选择合理的供电电压并尽可能保持三相电压平衡,可以有效地减小谐波对电网的影响。
谐波源由较大容量的供电点或高一级电压的电网供电,承受谐波的能力将会增大。
企业供电系统谐波治理措施研究
行 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
在现代企业的供 电系统 中，电压波很容 易会 因为从低压 小容量 电气设备到高压大容量用 的工业交直流变换装置发生畸变 ，从而使 电网的谐波 口被污染 。从而引起 电网电压畸变 ，降低供 电质量 并危 及运行安全 。谐波还会使继 电器保护和 自动装置发生错误动作 ，电 能计量 出现错误 ，产 品品质不 良、成品率下 降浪 费成本等现象 随之 出现 。因此 ，如何有效改善供电系统的电力品质迫 在眉 睫。 １谐 波产生的原因 谐波 的产生主要是基于 半导体 的非线 性元件 ，当非 线性 设备被 施加正 弦基波 电压时 ，设各 吸收 的电流 与被施加 的电压波 形不同， 而使 电流发生畸变 ，由于负荷与 电网相连 ，谐波 电流就注入 到电网 内谐波 的进入 ４ ）通过 叠加方 波，消除次数 较低的谐波的方法将整 中，这些设备就成 了电力 系统 的谐波源 。电力系 统中的谐波源 大致 流 电路叠加 ，重数越多 ，离正 玄波就越近 。 可分为两类 ：一类是含半 导体 的非 线性 元件 ，另一类 是含 电弧和铁 供电系统中，彻底治理谐波有一定的难度 ，非线性负荷不能够 磁非线性设备 的谐波源 。 做 到二十 四小时平稳运行，加 强对用电设备的治理工作是一项很重 谐波产 生的原因包括发 电 源 质量不高所产 生的谐波 ，这是因为 要的任务 。 发电机 的铁 芯不均匀 ，三 项绕组不 能达 到完全对 称，因此就会产生 ４综合治理谐波污染 谐波 污染 的综合 治理大致 可分 为区域性 的治 理和针对 性 的治 谐波 ； 输配 电系统也会产生谐波， 如 电抗器 由于磁化 曲线的非线性 ， 铁心处 于饱 和，它的工作 区域是在 磁化 曲线的近饱和段上，磁化 电 理。依据设备的设计原理可 以分为有缘交流滤波和无缘交流滤波 。 流的波 形会 呈尖项状，所 以会含有奇次谐波；用 电设备也会产生谐 但其中有源滤波交流相对杂 ，运行过程 中的损害会 比较大 ，需要投 波，如 ： 各种电力变流设备 （ 整流器 、逆变器、变频器） 、相控调速和 入的资金比较多 。因此大部分采用无缘交流滤波 。在 国内，提高变 调压装 置，大容量的 电力，晶闸管可控开关设备等。气体放 电类 电 压器质量是 目前最普遍的方法 ，如果只是单一 的加粗 电缆 的横截面 倍 ，以及选用整 光源也会产生谐波，如高压汞灯、荧光灯、金属 卤化物灯与高压钠 积 ，加大 中性线 电缆截面使之是线、相电缆截 面的２ 灯等，经过检测和实验发现这类 电光源的非线性十分严重 ，有 的还 定值较大，相对稳定的断路器 、熔断器等保护元件 。这些方法不但 含有负的伏安特性， 它们都会给 电网带来奇次谐波。 在家用 电器 中， 不能从根本上消 除谐波 ，反而 降低 了保护特性与功 能，而 且又加 大 电视机 、凋温炊具 、调光灯具 、计算机录像机等 自身都带有调压整 了投资 ，增加 了供 电系统存在 的隐患。在传统方法 中，治 理谐波污 流装置 ，因此产生的奇次谐波影响 比较大 。被大家普遍使用 的大型 染时采用无源滤波器是 比较普遍 的方法 。但 它的缺 点是的缺点是很 家 电虽然功率小，但也是谐波的主要来源之一 。 容 易就会 出现过载 的现 象，一 旦过载就 会被 损坏 ，并且配 件一旦老 化而不能及 时更换就会改变谐波 的振频 率，降低滤波 效果 。现在的 ２谐波产 生的危 害 在 电力系 统中，谐波指数能够很好地衡量 电力 系统的质 量。特 许 多有源滤波器大 多数是 电子 型，但 它的使 用成本比较高，而且极 别是在今天 ，电能 已经被社会各行业广泛应用 ，谐波对于供 电系统 易损坏 。在使用滤波器 时可以将有源 电力滤 波器 和无源电力滤波器 的危 害 日趋 凸显 。 混合使用 ，这样 可以保证 在有 源滤波器 不能正常运转的时候无源滤 在整个供 电系统 中，谐波对 于线路会产 生不 小的影 响。（ １ ）谐 波器 还可 以保证 正常运转 ，这样产生的功率容量很小 ，既可以降低 波 电流会增加输 电线路 的附加损耗 ，从而产生 电能浪 费。在三 项供 经济成本 ，又可 以保护 电网。 电系统 中，如果中性 线的电流增加 ，就 会因过载产生 热量，很可能 ５ 结 束 语 会造成 短路而着 火。如果谐波频率 与网络 谐振频 率相 同或相近 ，会 在工业快速发展的今天， 电能是主要能源之一 。谐波 的产生大 产生超过指数 的谐振 电压 ， 弓 ｝ 起继 电保护装置的误动而损害到设备， 大影响了电能的质量，被称为 电力系统的三大公害之一 。采用先进 更严重 的还有可能 弓 ｌ 发恶性事 。 （ ２ ）谐波的产生对于变压器也会有 的电能质量检测 仪器能够有效的提高检测水平 ，正确认识并找到谐 不小的影 响。 谐波会加重变压器的损耗， 使变压器发热和产生震动， 同时还会有 很大的噪声。长此 以往会引发金属疲劳，增加机械的负 担，致 使机械 损坏。因此，变压器在使用时应保证电动机承受的负 序电压低于额定 电压的 ２ ％ 。 （ ３ ）谐波的产生在很大程度上对继 电 保护和自动装置的正常进 行造成不 良影响 ， 容 易引发系统 出现故障 ， 是整个电力系统瘫痪。 日常使用的设备会因为谐波出现运转不 良， 例如 电视机 、计算机的图像会发生波动 ，更甚至于使机器 内部系统 发生错误，使其受到损 害。 ３治理谐波 的方法 在供 电系统 中，谐波 的产生是在所难免 的，许 多电气设备和用 电设备在使用时都会产生一定量 的谐波 ，只不过有 的影响较小 ，不 波产生的原因，努力钻研出如何让有效治理谐波 的方法势在必行 ， 保证供 电系统的正常运行 ，对整个 电网能够安全 、稳定 、经济地运 行具有巨大的意义 参考文献 ： ｎ １ 张衡 ， 任 玉兰． 配电 网谐波的产 生与危 害治理Ⅱ ］ ． 内蒙古科技 与经济
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。
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钢铁厂电力系统谐波产生的治理方法探讨
摘要：随着我国社会经济不断发展，炼刚厂中的电力系统能否正常稳定运行是
决定炼钢厂运行的关键。
电力系统在运行的过程中会受到谐波的干扰，而导致运
行状态发生改变，严重时还会对电力系统中的电气设备带来严重的威胁。
电力系
统中的谐波是影响电力质量的重要因素，尤其是近年来，谐波对电力系统产生的
影响在不断的增加，谐波的治理也被规划到了环境污染治理中。
本文将针对炼钢
厂电力系统谐波对高铁产业产生的影响和治理方法，主要以110?kv生产线为例，总结了钢铁厂电力系统协同治理产生的原因和治理方法。
关键词：钢铁厂；电力系统；谐波；产生原因；治理方法
钢铁厂电力设备运行的过程中，会导致供电系统负载增加，从而产生影响电力系统的谐波。
谐波在电力系统中的存在，一旦电力系统运行时间较长，就会导致电力系统的能源损耗
增加，同时还会出现变压器过热和绝缘老化等现象，这些现象存在，都无法保证电力系统处
于安全稳定的运行状态。
谐波电磁干扰功率因素是目前世界上公认的电力系统三大公害其中
谐波，是三大公害中的首问，针对电力系统研究谐波的治理至关重要，尤其在钢铁厂中通过
加强对谐波的治理，能够有效提高钢铁厂的生产效率和稳定性。
一．钢铁厂电力系统谐波产生的原因
1.发电原因
我国传统的电力来源主要以火力发电和核电为主，尤其是近年来，石油资源缺乏的情况下，能源危机在不断加快，在这种形势下，我国对于绿色新能源更加重视。
随着近年来科技
的不断发展，清洁无污染并且可再生的绿色能源被逐渐用到了电力系统中，主要以风能和太
阳能发电为主。
通过利用清洁无污染的新能源，能够减轻电力系统对环境产生的污染，同时
解决资源危机问题，但是这些新的发电形式主要以非政权和非公平发电为主在接入电网的过
程中需要应用电能转化设备，将电源进行转化，从而满足不同频率的电源和电网，但是在转
化的过程中，比如将风能接入电网时，需要由变频装置将谐波接入电网中，这样会导致电力
系统中的谐波来源变得复杂，从而导致钢铁厂电力系统中的谐波增加，影响钢铁厂电力系统
的运行【1】。
2.输送电过程
近年来在电力系统中交流输电技术和高压直流输电技术得到了快速的发展，将大量的电
子装置引入到电力系统中，以此来确保电力系统的安全稳定运行，比如无功功率补偿装置，
提高输电线路输电容量的补偿装置和高压直流输电技术中的换流器，这些电子装置虽然提高
了电力系统运行的稳定性和效率，但是在使用的过程中会产生大量的谐波，对电力系统产生
影响【2】。
3.电器设备
钢铁厂在运行的过程中，为了确保正常的生产和提高生产的效率，会使用到大量的大功
率电器设备，尤其是大功率的开关器件组成的新型电器在钢铁厂中被应用的范围越来越广泛。
这些电器设备在运行的过程中主要使用非正弦的电流方式用电，对于电力系统来言属于非线
型的负载，在节能方面虽然能够发挥出一定的作用，但是这种用电方式是目前电力系统中的
主要谐波来源。
二．钢铁厂电力系统中谐波的危害
在钢铁厂中电力系统存在谐波，会直接影响到电力系统的安全稳定运行，同时会威胁电
力系统中供电设备的运行状态。
电力系统的输电线路中谐波的产生，会导致输电线路出现受
损状况，同时还会影响到电力系统的输电效率，严重影响电力系统中的电压质量，这对于钢
铁厂的生产设备而言会产生极其严重的影响，轻则会导致生产效率降低，重则会直接影响到
钢铁厂的生产进度。
另外在输电线路运行的过程中，如果存在谐波，会导致不同类型的计电
器出现误动作，不利于配电系统运行的安全稳定，尤其是在钢铁厂某些具有安全隐患的设备中，如果保护装置无法正常运行，会带来严重的安全事故，对钢铁厂造成经济损失还会影响
到工作人的生命安全。
电力系统中存在谐波，变压器和电动机的运行都会出现发热，严重的
情况导致损耗增加，对于设备的使用寿命会产生较大的影响，为钢铁厂增加经济负担。
最后
在钢铁厂生产的过程中，对于生产的精密度要求极高然，而电力系统中存在谐波会导致计算
机和通信系统的运行受到干扰，从而导致生产性都无法保证，导致生产的质量下降【3】。
三．钢铁厂电力系统谐波治理方法
1.降低谐波含量
为了加强钢铁厂电力系统中谐波的治理，要考虑对谐波的抑制和减少，在鞋部员上采取
措施，避免谐波的产生。
首先钢铁厂中整流器是电力系统中主要的谐波来源，通过增加整流
脉动数，可以将波形变得平滑，减少谐波的含量，比如整流项数为65次，谐波电流为基波
电流的18.5%，在这时将整流项数增加到12，则5次谐波电流可以下降为击波电流的4.5%，
从而有效地控制谐波含量。
其次将直流电压调整成等幅不等宽的交流输出电压脉冲可以达到
抑制谐波的目的。
当两台以上整流变压器由同一段母线供电时，可以将整流变压器的侧绕阻
交替接成Y型和△型，这样可以使5次和7次谐波相互抵消，剩下的11次和13次谐波，由
于频次高波动幅度小，所以危害也就小【4】。
2.利用滤波器
将无源滤波器安装到钢铁厂电力系统中电子设备的交流侧，由R、L、C组件构成振谐回路，当LC回路中的振谐频率和谐波电流频率相同时，可以阻止该次谐波进入电力系统中。
其次使用有源滤波器，将可控的功率半导体器件向电网注入，与原有谐波电流负值相同，但是
相位相反的电流使电源的总谐波电流变威灵，从而达到补偿谐波电流的目的，减少谐波的存在。
3.安装固定式电容器
在钢铁厂110kv生产线中，主要的供电方式为主，传动供电主传动使用的是交直交变频
调速系统，其中还有大量的变频装置和大功率元件，在生产过程中会发生祖传动物元件烧毁，辅传动再自动回馈报警等故障，从而影响正常生产。
为了降低生产线路中谐波的含量，因此
生产系统中安装固定式电容器以此来消除高次谐同时避免生产系统出现问题【5】。
4.改善供电环境
在钢铁厂电力系统中产生谐波的另外，比较重要的原因就是共建因素，因此要选择合理
的供电电压，并且保持三相电压平衡，这样能够有效的减少谐波对电网的影响。
同时在斜不
圆由大容量的共建间或高一级的电压电网进行供电，这样会保证电力系统承受谐波的能力增加，减少谐波对电力系统所产生的影响。
对于谐波圆的负荷，要由专门的线路进行攻坚，以
此来减少谐波对其他线路产生影响，同时也有利于集中抑制和消除谐波【6】。
结语：
随着我国电子技术的不断发展，大量的整流、逆变和大功率电子元件被用到了钢铁厂的
生产过程中，钢铁厂的电力系统质量普遍存在不能满足用电设备正常生产的需求，导致这种
问题出现的主要原因就是钢铁厂电力系统中谐波的存在，电力系统中谐波的存在会导致电力
系统的运行受到影响，因此要采取相应的措施对谐波进行治理。
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