配電系統(tǒng)的諧波危害及治理

徐浩

國網(wǎng)青神縣供電公司 四川眉山 620010

我國經(jīng)濟(jì)在發(fā)展的過程中，電能使用量相對較大，這在一定程度上使電力企業(yè)得到較快發(fā)展，在此過程中對配電系統(tǒng)運(yùn)行也提出了一定的要求。在此期間，增設(shè)了較多新型設(shè)備，能夠提升電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量與效率。但是，在運(yùn)行期間也增加了負(fù)荷的非線性特性，致使電壓與電流波形出現(xiàn)扭曲，導(dǎo)致大量諧波電壓以及電流的發(fā)生，若斜坡電流與電壓積累到一定量的情況下，會引發(fā)質(zhì)變，導(dǎo)致電氣設(shè)備出現(xiàn)故障。為此，電力企業(yè)應(yīng)當(dāng)對電氣設(shè)備存在的諧波電流與電壓進(jìn)行深入分析，同時(shí)采取有效措施消除諧波電流以及電壓，以此避免出現(xiàn)災(zāi)害情況，這對電力企業(yè)的未來發(fā)展具有較大促進(jìn)作用。

1 諧波來源

我國配電系統(tǒng)中諧波主要來源是系統(tǒng)中不同類型非線性電氣設(shè)備，其中一小部分諧波來源是配電系統(tǒng)。比如換流調(diào)壓設(shè)備、電抗器組以及晶閘管控制的電容器等。此外，較多是一些非線性電氣設(shè)備，比如控制設(shè)備、低壓電器以及電氣化鐵道等，數(shù)量較多并且分布廣，極易出現(xiàn)諧波電流會進(jìn)入到配電系統(tǒng)中，導(dǎo)致系統(tǒng)電壓出現(xiàn)諧波分量[1]。

2 諧波危害

諧波會對電氣設(shè)備造成不同程度的危害，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）配電系統(tǒng)諧波。配電系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中，一些電容器件會由于諧波出現(xiàn)一些問題，其中配電系統(tǒng)中并聯(lián)以及串聯(lián)的諧波過電壓以及過電流期間會對無功補(bǔ)償設(shè)備造成較大損壞。

（2）對電壓以及電流產(chǎn)生波形畸變，這在較大程度上會導(dǎo)致測量儀器出現(xiàn)誤差，致使繼電保護(hù)設(shè)備產(chǎn)生一定的錯(cuò)誤動作。

（3）由于諧波電流與電機(jī)磁場會產(chǎn)生一定的作用，并且在此基礎(chǔ)上形成脈動轉(zhuǎn)矩，導(dǎo)致電機(jī)組件之間出現(xiàn)震動，不但會降低工作效率，而且還會增加設(shè)備運(yùn)行期間的噪聲。

（4）諧波產(chǎn)生不同程度的附加損傷，使電氣設(shè)備出現(xiàn)熱能，致使相關(guān)部件溫度過高加速設(shè)備老化，這在較大程度上會縮短使用年限。

（5）諧波電流會產(chǎn)生一定的磁場，對一些原件造成干擾，這在較大程度上會降低通信設(shè)備工作質(zhì)量[2]。

3 配電系統(tǒng)諧波的治理

3.1 輸電線路安全運(yùn)行監(jiān)督

電力企業(yè)應(yīng)當(dāng)對輸電線路安全運(yùn)行進(jìn)行有效的監(jiān)督，并且在施工現(xiàn)場進(jìn)行警示牌的有效設(shè)立，在此過程中應(yīng)當(dāng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的安全問題，并采取有效措施進(jìn)行解決。此外，還需要定期對線路的完整性進(jìn)行檢查，特別是需要對野外輸電線路實(shí)施監(jiān)督，這在較大程度上能夠避免盜竊事件的發(fā)生[3]。除此之外，還可通過有效的宣傳使民眾參與到監(jiān)督中，在此過程中電力企業(yè)應(yīng)當(dāng)構(gòu)建完善的獎(jiǎng)罰制度，對舉報(bào)違法行為的民眾給予一定的獎(jiǎng)勵(lì)，不但能夠使民眾提升自身的自覺性，而且還可有效提高監(jiān)督質(zhì)量。

3.2 增強(qiáng)政府與電力企業(yè)之間的聯(lián)系

政府在管理期間需要使電力企業(yè)施工具有較高的安全性，這符合人民群眾利益，并且在此基礎(chǔ)上還需要發(fā)揮管理作用，強(qiáng)化與電力企業(yè)之間的聯(lián)系，以此做好電力設(shè)施保護(hù)工作。此外，政府部門還應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)與公安部門、司法部門之間的聯(lián)系，對造成威脅的施工單位進(jìn)行訴訟，根據(jù)法律對相關(guān)單位進(jìn)行懲處，以此確保電力設(shè)施安全運(yùn)行。

3.3 有源濾波器的使用

在非線性負(fù)荷中具有一定的波動性，比如電焊機(jī)會產(chǎn)生不同的諧波，其中振幅與頻率會時(shí)刻處于不確定性，這就需要采取有效措施，消除諧波帶來的危害。首先，需要對諧波以及無功電流進(jìn)行動態(tài)跟蹤，并且在此基礎(chǔ)上對系統(tǒng)中次諧波進(jìn)行全面控制，這在較大程度上能夠避免過載情況的發(fā)生[4]。其次，在出現(xiàn)系統(tǒng)變化問題期間，需要對并聯(lián)諧波危害進(jìn)行解決，以此避免對補(bǔ)償功能造成影響。

3.4 無源濾波器的使用

由于無源濾波器在使用的過程中，由于結(jié)構(gòu)構(gòu)造存在一定的差異性，主要是把無源濾波器分為單調(diào)諧濾波器、雙調(diào)諧濾波器以及高通濾波器，其中單調(diào)諧濾波器元件構(gòu)造在進(jìn)行協(xié)調(diào)的過程中具有較高的便利性，但是雙調(diào)諧濾波器元件在構(gòu)造期間具有一定的復(fù)雜性，導(dǎo)致在使用期間具有不同程度的復(fù)雜性。因此，配電系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，若受到諧波影響需要通過濾波器對諧波進(jìn)行有效的治理，特別是對于一些非限性電氣設(shè)備，應(yīng)當(dāng)考慮無功補(bǔ)償需求，并且在此基礎(chǔ)上制定有效的濾波方案，再根據(jù)無源濾波器使用情況安排單調(diào)濾波器以及外加一組高通濾波器，從而避免配電系統(tǒng)受到諧波污染，這對配電系統(tǒng)正常運(yùn)行具有較大促進(jìn)作用。

4 結(jié)語

綜上所述，配電系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中極易受到諧波污染，不但會降低系統(tǒng)運(yùn)行效率，而且嚴(yán)重者還會導(dǎo)致電氣設(shè)備的損壞，這在較大程度上會產(chǎn)生安全隱患。為此，電力企業(yè)應(yīng)當(dāng)對存在的諧波問題進(jìn)行深入分析，并在此基礎(chǔ)上采取針對性措施進(jìn)行解決。在選擇非線性電氣設(shè)備的過程中，應(yīng)當(dāng)制定完善的治理諧波方案，比如，輸電線路安全運(yùn)行監(jiān)督、增強(qiáng)政府與電力企業(yè)之間的聯(lián)系、有源濾波器的使用以及無源濾波器的使用等，只有這樣才能避免諧波侵入到配電系統(tǒng)中，以此為配電系統(tǒng)運(yùn)行可靠性的提升奠定良好的基礎(chǔ)。