發(fā)電廠電氣系統(tǒng)中諧波的問題與控制措施

賈忠政

摘 要：無可否認，電力已經(jīng)成為我們生活中不可或缺的資源，沒有電力，生活將變得難以想象。然而，發(fā)電質(zhì)量不高是當前發(fā)電廠面臨的主要難題，電網(wǎng)諧波導致供電質(zhì)量下降，從而影響我們的工作和生活。電源質(zhì)量低下導致諧波產(chǎn)生，用電設(shè)備和輸配電系統(tǒng)也會產(chǎn)生諧波，諧波的治理對于社會發(fā)展有著明顯的促進作用。除了需要預防諧波，還需要準備補救措施，使諧波對供電質(zhì)量的影響降到最低。該文在論述諧波問題的基礎(chǔ)上提出了解決問題的可行性方案。

關(guān)鍵詞：諧波治理 產(chǎn)生諧波 解決辦法 發(fā)電系統(tǒng)

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）11（b）-0056-02

Abstract：There is no denying the fact that electricity has become an indispensable resource in our life. Without electricity， life will become unimaginable. However， the power quality is not high is the main problem of the current power plant， power grid harmonics lead to power supply quality down， thereby affecting our work and life. The power quality is low to the harmonic generation， the power equipment and power transmission and distribution system also produce harmonic， and the harmonic of the management has a significant effect on the social development. In addition to the need to prevent the harmonic， it is also required to prepare remedial measures， so that the impact of harmonics on the power supply quality is reduced to a minimum. On the basis of discussing the problem of harmonic， this paper puts forward a feasible plan to solve the problem.

Key Words：Harmonic control；Harmonic generation；Solution；Power generation system

我國經(jīng)濟的高速騰飛離不開充足的電力供應(yīng)，電力問題關(guān)乎個人的利益和社會的發(fā)展。電與我們的生活息息相關(guān)，盡管發(fā)電廠不斷壯大規(guī)模，但依然無法完全避免諧波問題對電力質(zhì)量的影響。產(chǎn)生諧波的原因是復雜的，不管是發(fā)電設(shè)備還是用電設(shè)備都能夠產(chǎn)生諧波，這不利于我國實現(xiàn)電力的節(jié)能環(huán)保使用，也不利于推動社會經(jīng)濟發(fā)展。面對這一情況，我們首先要了解諧波產(chǎn)生的具體原因，認清其危害性，從而提出科學的解決辦法，將諧波的負面影響降至最低。對于發(fā)電廠而言，諧波的治理應(yīng)當從預防和補救兩方面進行。

1 諧波的產(chǎn)生來源

（1）發(fā)電設(shè)備。為了保證充足的電力供應(yīng)，發(fā)電廠往往會選擇功率十分大的發(fā)電電源，因此，由于電壓過大而產(chǎn)生的諧波幾乎是無可避免的。在電磁感應(yīng)的作用下，供電設(shè)備所產(chǎn)生的強磁場會導致電流隨之而發(fā)生變化。磁場絕不是一成不變的，電流也會隨時發(fā)生波動，這意味著諧波的產(chǎn)生并不是穩(wěn)定的，有規(guī)律的。在發(fā)電設(shè)備的中心區(qū)域，由于磁場的作用更為明顯，所以產(chǎn)生的諧波更大。這對于維護電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運作是不利的。

（2）用電設(shè)備。諧波不僅僅來源于發(fā)電系統(tǒng)中的供電設(shè)備，同樣來源于用電設(shè)備。盡管家用電器看似不會對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定造成影響，但其元件所產(chǎn)生的諧波卻是不容忽視的。不管是變壓器還是發(fā)電機，只要它處于工作狀態(tài)，就會產(chǎn)生不穩(wěn)定的諧波。諧波會隨著電壓以及電流變化而產(chǎn)生變化。了解諧波的來源和影響對于治理諧波問題有著重要意義。

2 諧波問題的影響

（1）影響電網(wǎng)的穩(wěn)定運作。維護電網(wǎng)的安全是促進社會發(fā)展的基礎(chǔ)，盡管發(fā)電廠已經(jīng)采取一些措施保護系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)，但顯然是遠遠不夠的。目前大部分的發(fā)電廠仍舊通過繼電器保護系統(tǒng)，然而，繼電器并不能很好地治理諧波問題，它存在很多治理盲區(qū)，它的治理盲區(qū)問題不可忽視。只有當諧波含量足夠高時，繼電器才能夠啟動保護狀態(tài)。然而，諧波含量即使不高，也足以對電力系統(tǒng)的安全造成威脅。由此可見，諧波的危害性是十分大的。

（2）在一定程度上損壞設(shè)備。諧波的影響不僅體現(xiàn)在影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性上，同時還表現(xiàn)在損壞設(shè)備上。當諧波的影響達到一定情況下，是會導致設(shè)備損壞的。設(shè)備和諧波之間的作用是相互的，一方面，設(shè)備的運行能夠產(chǎn)生諧波；另一方面，諧波的產(chǎn)生會影響設(shè)備的使用。當諧波不斷產(chǎn)生，設(shè)備會持續(xù)發(fā)熱，從而增加損耗，壽命也因此而不斷縮減。

（3）影響供電系統(tǒng)的使用年效。現(xiàn)階段，中國用于建筑類型的輸電設(shè)施的電量，其特定的功率一般是50 Hz，為了安全設(shè)想，一般供電量不超過這個額度，因為一旦超出50 Hz，其電路設(shè)備就會出現(xiàn)斷電的情況，過大的功率會阻礙一整個設(shè)施的運作安全。由于諧波的產(chǎn)生會影響電氣構(gòu)建的規(guī)范功率超額，從而使設(shè)備出現(xiàn)溫度升高，噪聲明顯，甚至出現(xiàn)震動的現(xiàn)象，所以，一旦出現(xiàn)諧波，對電器設(shè)施的長效使用有著很大的阻礙作用。

（4）阻撓周邊的通訊網(wǎng)絡(luò)。因為磁場的變換不按常規(guī)，其出現(xiàn)的諧波情況也會有所不同，因此，當出現(xiàn)這些諧波的時候，其內(nèi)部發(fā)生物理作用，從而阻撓了附近的通訊信息的傳播。根據(jù)不同程度的諧波影響，對通訊程序的消息流通也會產(chǎn)生不一樣的作用，一般最常見的現(xiàn)象就是會令雙方在通訊狀態(tài)下出現(xiàn)信號干擾，聽不清對方說的話等。由于諧波具有一定的危害性，甚至會對人體造成一定的影響。其破壞程度是十分大的。

（5）影響設(shè)施的敏銳度。因為諧波的阻礙性十分之大，甚至會對周邊設(shè)備的靈敏度產(chǎn)生一定的阻礙，諸如辦公程序的滯后，安全程序的感應(yīng)度等，對電氣產(chǎn)品造成不可磨滅的影響，所以，就需要我們找到合理有效的防范手法，進而令諧波的危害系數(shù)降低。

3 電氣程序?qū)χC波的掌控方式

（1）增設(shè)過濾諧波的設(shè)備。因著諧波對電力輸送源頭有著巨大的破壞力，所以，必須對其使用相關(guān)的方式進行掌控，以避免產(chǎn)生危害。要想盡可能地降低諧波的影響，最優(yōu)的方式就是從源頭上隔絕，通常的使用手法就是在諧波出現(xiàn)的地方安裝安全的過濾系統(tǒng)，減少諧波的出現(xiàn)，降低對電力程序的影響。

（2）轉(zhuǎn)換電流流通路線的設(shè)備頻率。一般情況下，電流分流設(shè)備在通電形式下也會出現(xiàn)諧波的問題，所以，要預防諧波的產(chǎn)生，最好就是要轉(zhuǎn)換分流設(shè)備本身的頻率，從而杜絕諧波的出現(xiàn)。使發(fā)電設(shè)施可以正常運作，不受諧波的影響。

（3）運用無源功率的科學手法。盡管之前提到了過濾諧波設(shè)備的安裝可以減輕一定程度的諧波問題，不過不能達到理想的狀態(tài)，由此，經(jīng)過長期的實踐發(fā)現(xiàn)，利用無源功率的科學手法，可以有效地保障電流波不產(chǎn)生異變，延長了電流系統(tǒng)的使用壽命，改善了其運作方式。

（4）運用有源功率的科學手法。利用有源功率的科學手法可以很好地降低諧波的產(chǎn)生，使電路的運作可以安全進行，保障到線路的電流的輸送不出現(xiàn)阻礙，從而令其流通狀況良好。同時，有源功率的科學手法不單可以有效地遏制諧波的影響度，還能促進電流的輸送安全。

4 結(jié)語

因為諧波的出現(xiàn)會嚴重阻礙電氣設(shè)施的安全情況，從而對電力供應(yīng)源頭產(chǎn)生不利影響，由此就十分需要人們正確認知到諧波的毀壞程度，進一步運用有用的手段來降低諧波的破壞力度。比如，安裝過濾諧波的設(shè)備，轉(zhuǎn)換電流的頻率大小，運用有源與無源兩種科學手法等等。總而言之就是更好地掌控諧波形成的原因，同時找出有效的方法進行防治，用以保障到電力供應(yīng)廠家的正常運作，確保電氣產(chǎn)品的正常使用，令人們生活更加安全高效，便捷省心，從而進一步加快社會的發(fā)展，提升人們的生活質(zhì)量。

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