三次諧波對電能計量及中性線的影響

王慶龍

【摘?要】本文首先闡述了電能計量裝置技術概述，接著分析了三次諧波對電能計量與中性線的影響。希望能夠為相關人員提供有益的參考和借鑒。

【關鍵詞】三次諧波;電能計量;中性線;影響

引言

三次諧波不僅會降低電力設備的使用壽命，而且會增加電能消耗。此外，還將嚴重影響電力設備的正常運行，甚至可能造成安全事故，嚴重影響議會的正常發(fā)展和人民的正常生活生產活動。

1 電能計量裝置技術概述

1.1電能計量裝置的基本認識

電能計量裝置的主要功能有供電量、用電量、測定發(fā)電量等，可以說是電力企業(yè)日常經營過程中必須參考的數據，而電能計量裝置的應用和研發(fā)則可以協(xié)助企業(yè)制定更科學、完善的生產計劃，并帶給企業(yè)更高的經濟效益，甚至還能保障電力企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。由于電能計量裝置的應用范圍非常大，且主要的作用是用來研究電量，提升電力企業(yè)的經營水平，從而實現電力資源的節(jié)約。

1.2 電能計量裝置的故障類型

電能計量裝置本身的故障主要表現在質量上，也就是說，它會直接導致顯示屏發(fā)黑或出現混亂，而且在裝置運行過程中，如果用戶不按照有關規(guī)定使用最大電流或長時間使用電能，也會導致裝置計量的不穩(wěn)定，甚至引起火災。因此，電能計量裝置本身的質量也是保證安全用電的重要依據，一旦出現故障不能及時排除，就會直接對安全構成威脅，甚至給用戶帶來不必要的損失。目前較常見的故障有接線盒損壞、接線錯誤、開路、三相電壓和電流不同。

1.3 電能計量技術內容

1.3.1 傳統(tǒng)人工抄表技術

傳統(tǒng)人工抄表技術是工作人員來對每戶人家的電表進行抄寫，需要在每個地區(qū)都要配備專業(yè)的抄表工作人員，定期對其電表數據進行記錄，用這樣的方法來核算電費。這樣的方法只限于對個體的管理，并且無法有效地對所有個體進行統(tǒng)一管理。而且這種方法還需要消耗大量的人力，較為麻煩，無法保證數據的準確。

1.3.2 遠程抄表技術

這種電能計量技術主要是基于通訊技術和計算機下所出現的，自身屬于一種現代化的電能測量技術，因為在這其中是利用計算機來對其數據進行管理，所以數據較為準確，利用這樣的方法對個體進行管理，并不需要投入大量的人力。

1.3.3 智能抄表技術

智能抄表技術本身雖然不是最為先進的技術，但是所使用的是智能電表，相比于傳統(tǒng)的電表來說，能更好的收集相應的信息和資料，并且能更好地控制用電量。而且智能電表的出現還很大程度上保證收集到的數據更加準確，能對其收集到的數據進行備份，更好地儲存數據，這樣就實現對用戶用電量的自動化、智能化管理。

2 三次諧波對電能計量與中性線的影響

2.1 三次諧波對電能計量的影響

電能計量裝置通常分為電磁互感器電能計量裝置和電容互感器電能計量裝置兩大類。在三次諧波污染的情況下，電磁互感器的電能計量裝置會出現磁滯現象或飽和現象，導致電能計量誤差。由于三次諧波的幅頻特性和相頻特性，三次諧波的測量精度難以保證。總之，三次諧波污染會對電能計量的準確性產生負面影響。

2.2 三次諧波對中性線的影響

隨著時代的發(fā)展，各種各樣的變頻家電走進了人們的日常生活當中，例如，變頻空調、變頻洗衣機以及微波爐等。這些變頻電器都是非線性負載，而且在運行過程中三次諧波分量占有很大的比重，與此同時，還帶來了嚴重的三次諧波污染。這不僅會導致電力系統(tǒng)的損耗大大增加，對于三相四線制系統(tǒng)以及三相五線制系統(tǒng)中，損耗尤為明顯，而且還會導致中性線的負載也加大。這對于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定與安全有著極為不利的影響，甚至會導致安全事故的發(fā)生。

3 三次諧波污染的防治措施

3.1 三次諧波濾波器的使用

在對三次諧波污染進行防治的過程中，可以充分利用濾波器來對諧波電壓或諧波電流進行濾除。在使用濾波器對三次諧波污染進行防治的實踐過程中，發(fā)現濾波器與三次諧波源頭的距離與防治效果具有很大的關聯(lián)，而且距離越近，效果越好。另外，并聯(lián)型的三次諧波濾波器不僅可以有效的降低三次諧波電流，而且還可以實現對三次諧波電壓的降低。因此，通過在非線性負荷較大的供電點并聯(lián)三次諧波濾波器，可以在一定程度上減輕諧波污染帶來的危害。

3.2 帶中性線低壓供電系統(tǒng)

對帶中性線低壓供電系統(tǒng)進行三次諧波污染的防止措施主要有以下幾種：第一種，采用被動式串聯(lián)型的濾波器。這種方式雖然對三次諧波污染的治理上具有一定的效果，但是，也會引發(fā)低壓母線電壓上升的現象。除此之外，還會引起中性線阻抗的上升。這些問題不僅會導致接地故障保護功能不能得到充分的發(fā)揮與展現，而且還會在一定程度上制約電網運行質量的提升。第二種，改變Satons變壓器繞組接法的方法。這種方法對于降低高壓側的三次諧波有著顯著的效果。但是該方法在使用時必須嚴格要求三相負荷的完全相同，在實現上具有一定的難度與復雜性。第三，中性線有源濾波器和雙接線變壓器，如雙接地變壓器，既可以作為隔離變壓器，也可以作為電源變壓器來消除三次諧波，這種方法主要用于三項式負荷。

結束語

隨著社會經濟的快速發(fā)展，人們對電網的安全穩(wěn)定提出了新的要求和新的標準。然而，隨著社會的發(fā)展和人們生活、生產活動對電力需求的不斷增加，也帶來了嚴重的三次諧波污染，危害極大，嚴重影響著社會的進步和人們的正常生活和生產活動。因此，本文開展三次諧波對電能計量及中性線的影響有著極為重要的意義。一方面，電力企業(yè)應加強對三次諧波污染防治的重視程度。另一方面，電力企業(yè)應充分利用先進的科學技術來對三次諧波污染進行有效的防治。這不僅對于有效保障電網系統(tǒng)的安全性以及穩(wěn)定性有著重要的意義，而且對于電力企業(yè)的長遠可持續(xù)發(fā)展也有著深遠的影響。

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（作者單位：國網蒙東供電服務監(jiān)管與支持中心）