探析低压配电线路无功补偿装置谐波治理技术

孟子嫄

摘要随着我国电力行业的快速发展，电力系统的正常运行给人们的生产生活带来了很大的便捷。但是，谐波还会给低压电网带来很大的影响，因而本文主要对这种影响进行分析，进而探讨低压配电线路无功补偿装置谐波治理技术，从而提高电力系统的安全运行效率。

关键词低压配电线路；无功补偿装置；谐波治理技术

随着社会的不断发展，电力的支撑作用越来越突出，各行各业对电能的依赖程度越来越大，但是，在电力系统正常运行过程中，还会出现很多问题，不仅有安全质量问题，同时也有谐波影响问题。从20世纪30年代起，人们就逐渐关注到电力行业中的谐波问题，近些年，随着电子技术的不断发展，电子装置产品在电力系统中得到了普遍应用，谐波也随之产生，谐波主要作用于电网的电压和电流，使其波形发生异常变化，从而影响了电力质量，甚至给用电设备的正常运行带来了很大的影响，因而，探析低压配电线路无功补偿装置谐波治理技术就十分必要，需要引起各大电力企业的高度重视。

1谐波对低压电网的影响

1.1谐波对低压配电线路的影响

当低压配电线路中有谐波电流通过时，就会出现集肤效应和有功功率损耗，导致谐波的电阻变大，造成附加线路上电流损耗的增加，严重影响低压配电线路的效率，并影响用电的质量。此外，通常情况下通过中性线的电流都比较小，所使用的线也比较细，当有大量三次谐波从其中穿过时，就会导致配电线路在较短时间内温度骤升，高温状态对线路绝缘产生严重影响，造成短路事故的出现，甚至会引发火灾等严重事故。

1.2引发电网谐振

谐振的发生是由于电感电容储能元件普遍存在于电力系统中，如果在电力系统正常运行过程中，和谐波发生谐振现象，而在系统的内部存在着谐振点，这样经过长时间的运行，就会给系统带来很大的损害。当谐波电压或者谐波电流出现时，就会影响继电保护器的正常运行，甚至造成错误的移动，这样就会严重影响电力设备的正常运行。同时，如果出现谐波，就会严重影响测量回路的特性，导致测量结果误差较大，也可能出现二次设备动作频繁，造成继电保护装置的接触点粘结或者接触不良，进而给电力系统的正常运行带来严重影响，造成企业利益的损失。

1.3对主变压器的影响

谐波会对主变压器带来很大的危害，主要是因为电力企业的主变压器是非电炉变压器，这种变压器具有自身独特的特性，如绕组损耗较为固定，因而当出现谐波电流时，就是增大其绕组损耗，这样就会增加内部以及外壳部紧固件的温度，经过长时间的运行，就会给绝缘体带来严重影响，降低了电力设备的使用年限，给变压器带来了严重损害，进而给企业利益带来损失。

1.4对电容器的影响

谐波很容易对电容器带来影响，当出现谐波电压，且作用于电容器时，此时电容器的温度会不断升高，当温度达到或者超过电容器所能承受的最大限度时，电容器就会发生爆炸的危害，给电力企业带来很大的经济损失，同时，电容器和谐波发生作用，产生谐波谐振，就会给电网的正常运行带来很大的损失。

2谐波治理的技术措施

谐波治理对于降低配电线路中一些谐波的含有率及电压总谐波畸变率有着重要意义，进而有效增强供电的质量，避免各种测量仪器、控制和保护装置、用电设备等受到损坏，以及保证整个电网运行的高效、安全。谐波治理的措施主要有两种，分别是在用户端及电网端进行谐波治理。

2.1在用户端实施的谐波治理

这种在用户端开展的谐波治理方式是在客户端植入有源滤波器或者无源滤波器来实现谐波治理的。无源网络是无源滤波器必不可少的，其组成元件有电容、电感和电阻等，通过这些组件来对电气负载产生的谐波电流进行吸收，该谐波治理方法是应用最为广泛的措施。无源滤波器主要包括调谐滤波器和无源滤波器，而调谐滤波器又包括单调和双调两种，分别被用在单一次波和相邻两次谐波的治理方面。高滤波器主要是用于某次及其各次谐波的吸收。

2.2在变电站实施的谐波治理

混合型电力滤波器是在电网端开展谐波治理应用比较普遍的方法。混合型电力滤波器是有源滤波器和无源滤波器的混合使用，混合型电力滤波器又可以分为串联混合型和并联混合型两种电力滤波器。

3合理选择低压无功补偿装置

3.1掌握谐波的含量及负载的性质

能够抑制谐波的成套滤波器及普通低压电容补偿设备都可以实现低压无功补偿，主要是对谐波含量的大小及负载性质的区分。其中谐波含量的测试需要借助谐波测试仪。而电力负载性质的区分需要注意3个方面：第一，负载的变化幅度及变化频率；第二，三相负载中协调一致程度的高低；第三，负载中谐波源的容量。而在一些特殊行业及场所，例如，大型商用场所、造纸行业、起重设备制造行业等，会用到较多的大容量荧光灯和变频器，对谐波的抑制有非常高的要求，这就需要结合实际需要来进行设备的合理选择。

3.2负载及配电网技术参数的搜集

电网系统准确的数据及相关信息是设计滤波器的关键，必须要随负载及配电网的参数进行搜集，其中搜集的参数主要包括运行电压的变化范围及大小、电网的额定电压；电网电压畸变率的实际测试值；基波频率无功负载状态；关于谐波电压及电流的相关行业及国家的标准等。

3.3谐波含量的预测

结合上部分对技术参数及负载性质相关信息的收集，借助仿真模型的计算机来仿真计算初步提出的补偿方案，对于谐波共振或谐波放大现象是否会出现进行预测，以实现提前进行必要的防治措施。

4无功补偿装置的合理选择

根据上文所述可以得出，谐波的产生将直接影响电力系统的正常运行，同时，会降低电力设备的使用年限，进而给电力企业效益带来很大损失，而随着我国科技水平的不断提高，且在电力行业中的不断应用，大大提高了电力系统的安全运行效率。而具有克制谐波功能的低压无功补偿装置以及谐波滤波器的出现，对于电力企业效益的提升至关重要。低压电网的谐波出现较多的是1、7、13次谐波，低压谐波滤波器可以在实际使用中发挥着重要的作用。该装置主要是电容器串联电抗器组成。

固定式单调谐波滤波器组，该装置主要由滤波电抗器和电容器组组成，在选择电抗器的电感值过程中，主要是使电网间存在的最低次谐波频率要大于LC回路形成的谐波频率，以保证设计的谐波频率系数为141Hz。

有源滤波器，该装置技术水平较为先进，是一种新型的装置，主要在国外生产，在国内生产的数量较少，该装置具备很好的优势，如响应时间较短，通常而言小于1ms，实现了三相补偿谐波电流，谐波次数甚至可以达到50次，进而可以有效的降低企业损失，从而促进整个电力行业的高效发展。

5结论

综上所述，随着我国社会和经济的不断发展，电力行业突飞猛进的发展为整个社会的发展提供了很大的动力，对于促进整个国民经济的提升有着重要意义。但是在低压电网实际运行过程中，还会出现很多问题，尤其是谐波的危害，给电力企业带来了大的损失，这就要求相关企业必须要充分了解谐波的危害，进而提出低压配电线路无功补偿装置的谐波治理技术，提高电力行业的安全效率。