分析諧波對港口供電系統設備的影響及對策

摘 要：隨著我國經濟的快速發展，我國港口企業數量也日益增加。在港口供電系統設備中越來越多的問題也隨之暴露出來，其中較為突出的是諧波對供電設備的巨大損害，這不僅影響到供電設備的正常運轉，同時也影響到港口企業及人民生產生活的正常化。因此，妨害諧波對港口供電系統設備的影響成為當前工作的重點。

關鍵詞：諧波；港口；供電系統設備

前言

港口供電需要穩定性與持續性，以確保我國港口企業的正常運轉。由于在供電設備的工作中產生諧波，并且諧波對供電設備擁有一定的危害性，這就要求工作人員對諧波有一個深入性的了解，以及在港口供電系統設備中，有一定的防范措施，以確保港口企業的正常生產。

1 諧波的概念

諧波是有效分量的實際工頻在波動下所產出的頻率，也稱分數諧波、次諧波或間諧波。而在電力系統中，諧波則是電量非周期性的運轉時為基波頻率時電流而產出的電量，所以說電力系統中的諧波并不完全等同于其它領域的諧波。

2 港口供電中諧波的產生

對于港口經濟發展而言，每年所需要的電量驚人，而在眾多的港口供電系統所產生的諧波是客觀存在的，港口供電設備不但其本身會受到諧波的侵擾，同時本身也是一個諧波的制造體，歸其原因是由基波電流的一次次畸變而產生的，并且造成的影響將會成為供電設備自身的非線性負載。具體的產生途徑有如下幾個方面：變壓器在港口的運用時，其內部的鐵心如果出現類似飽和或是磁化曲線狀態時，諧波則會被釋放出來；充氣電光源和氣體放電光源由于它的優越性能在不斷的使用，但是它卻是產生諧波的另一個原因，并且在產生的過程中對諧波擁有一定的增強效果；除此之外，在港口供電設備中避免要使用的大功率的整流器，也使諧波釋放出來，因其對供電系統設備的影響成為港口供電系統安全的一個威脅；另外一些其它辦公設備，雖然為港口工作帶來了便捷，但是如果它足夠產生諧波，比如辦公所設備在運行時對電網產生的電壓回流將產生一定的諧波，這些產生因素對供電系統的影響也是不容忽視的，所以說港口的諧波產生有諸多因素，而這些因素都將成為港口供電系統設備的隱患。

3 諧波具體對港口中的供電系統設備的影響分析

首先諧波會影響港口供電系統的大命脈——輸電系統，如果設備運行中持有高次的諧波有效電流，那么就會對輸電設備產生功能性的損耗，如果損耗足夠大，將會造成輸電電路被絕緣式的擊穿，從而會影響到輸電的穩定性運轉。其次諧波會影響港口供電設備的電動機以及港口變電設備，在工作中使設備受到附加的熱量，從而因為設備過熱而對設備本身產生損害，更要注意的是諧波所產生的絕緣電場不但對磁滯漩渦會產生損害，而且還會對供電設備中銅質零部件產生一定的損害，進而損害供電系統設備，并關聯整個港口供電系統的可靠性和正常的運轉。最后，諧波的干擾不但會影響港口供電系統設備本身，它也會影響到港口供電設備提供輔助的其他設備和環境，從而給整個港口供電系統設備造成間接的影響。

4 改善諧波對港口供電設備系統影響的對策

諧波對供電系統設備的危害是嚴重的，這不僅影響到港口供電設備的正常運行，同時也影響到整個港口企業的正常生產，將給企業帶來巨大的經濟損失。因此諧波對港口供電設備系統造成的危害，要從管理與技術兩個方面來進行，其具體的做法如下：

4.1 強化港口供電系統設備的管理

港口供電企業要時刻注意管理細節，尤其是對供電系統設施的管理與維護。要根據相應的質量規定來接注諧波的允許值，并且在這個過程中要配備電力諧波濾波器，來調節用戶在使用電力時所注入的電網諧波，同時供電企業要適時的制定一系列的管理條例來規范港口企業用電時所產生的危害。

4.2 加強港口供電系統設備的技術改良

在港口供電用戶中，由于供電系統中的諧波是客觀存在的，所以在原有的供電系統的技術進行一定的改良，從而降低諧波對供電系統的危害。其主要的改良措施包括有對港口企業供電系統的短路與設備電容量進行提升，并且在合理的范圍內提升電壓容量，確保諧波的負載量達到一種平衡的狀態，同時改良供電設備中對諧波的抗干擾能力，要購進最先進的安全應急系統，增加反應機制，在技術上將諧波的危害降到做小。

4.3 投入對新材料的運用

在了解諧波產生原因的過程中，要分析好供電設備零部件的材料組成，尤其是銅質零部件的運用。可以通過與高校或者科研中心的合作，開發并尋找新材料，在保證供電設備質量的前提下，運用新的代替性材料來達到減少諧波的產生量。同時也要考慮到，在電力傳輸中，減少諧波的產生量，甚至考慮到將大型用電的港口企業集中起來，縮短電力運輸時所產生的距離，同時研發新的低諧波輸電電線，從電力運輸的過程中減少危害。

4.4 合理的對供電系統進行調整

對于供電設備在設計中的調整，將在源頭減少諧波對供電設備的危害，尤其是在供電設備線路設計中的缺陷影響。在正常的設計中沒有考慮到諧波對線路下游的影響，所以要盡可能的對非線性負載安裝在系統的上游。同時，對于低壓的使用企業，將實行TN-S制接地的調整，以確保諧波對接地線路的損害。在設計供電系統的時候，應該考慮到預留空間與增加的電容量空間，在日后供電過程中加以調整，可以添加一定的濾波系統，從而減少電網的區域性諧波，并采用對稱式控制閘來進行調節，以便在供電的過程中，相互抵消中性線導體諧波的產生。

4.5 采用防諧波技術改善現今諧波難題

為了更好地改善港口供電系統設備，可以改良港口電氣設備中的變壓器、濾波器、變流裝置等。同時，在安裝變流裝置時，通過對變流的數值增加的辦法來抑制逆變中的電流，使其減少電流的震動，進而削弱諧波值，達到一個合理的范圍。還可以通過對變壓器的改造來達到削弱諧波的目的，將采用三角形以及星形的鏈接方法來減少電流通過時的震動，從而進一步地減少諧波對港口供電系統設備的損害。同時也可以通過使用可控硅裝置，來增加整流相數，將有效抑制諧波的產生與擴大，進一步起到保護作用。以上的防諧波的技術措施將大大的減少諧波對港口供電系統設備的干擾與危害。

5 結束語

綜上所述，通過對諧波的產生與對港口供電系統設備的干擾與危害的分析，從而找出了一些切實可行的方法與措施。切實的降低了諧波的損耗與干擾，這不僅有利于提升港口供電設備的使用壽命與供電質量，同時也間接的保證港口企業供電的穩定性與持續性，也將有利于港口供電系統運行能力的提升，確保了我國港口經濟的發展。

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