配电网谐波影响分析

姜庆飞+杨冠鲁

摘 要：随着经济的发展，人们生活中常会出现较大的谐波，比如空调开关电源、计算机等均有可能出现谐波。而谐波在电网传递中会出现一定的损耗，这是电网线损害的重要原因，会对配电网的正常运行造成一定的影响。此外，谐波还可能引发过量的电流谐振，变压器难以承受中线过流等情况。因此，相关人员必须加大对其的重视度。在以往研究的基础上，对配电网谐波的影响进行了探讨，分析了谐波的影响，提出了相应的抑制方法，旨在降低谐波对配电网的影响。

关键词：电网；谐波分量；电压波形；电力企业

中图分类号：TM711 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.24.116

随着现代科技的发展，电子设备对电压波形有着高强度的敏感性，备受电力界的关注。据美国相关电力研究结果，电力机房中性线电流远远要超过其他电流（如满负荷相电流）。而我们日常工作中的办公领域中，因非线性的负荷存在着较大的差异性，其可能造成的结果是配电网的三相会失衡。由此可见，电力配电网中的网损问题逐渐增多，且谐波电流过量，中性线、变压器负荷过重，三相不均一等问题也不断出现。因此，相关人员应加大研究力度，将谐波的负面影响降到最低。

1 谐波对配电网的负面影响

当配电网系统遇到谐波电流进入时，会导致配电网电压变低、电压脉冲等情况出现，严重时可造成停电事故。虽然谐波入侵的时间较短，但对具有高度敏感性的电器依然能造成较大的损害。对于正在使用电脑操作的办公人员，一旦停电，则可引起相关资料的丢失；在产品加工中，以上现象可能会造成生产停止、产品不合格，严重时可能造成加工机械零件出现烧损的情况。谐波电流入侵到配电网系统中后，会在原有基波的基础上增加影响力，导致配电网受到阻碍，进而引发电压发生跳闸等故障，对电力企业、加工企业造成严重的经济损失，威胁着用户的财产安全。

2 配电网谐波处理的基本原则

在电力工作中，应本着“以人为本”的工作观念，提高配电网供电的稳定性和居民使用电的安全性。为此，用电户可能引发的谐波电流进入配电网中的电流量应处于国家规定的标准范围内，配电网相结合处的电压正弦波畸变率必须处于合理的规定范围内。其中，我国实施的考核标准《电能质量公用电网谐波》（GB/T 145419—93）中的具体谐波分量限值如表1所示。

3 配电网谐波抑制方法分析

3.1 加大整流器的脉波数

据研究，配电网系统中大量的谐波出处主要为整流器。实验表明，当整流器中的波形脉波数较大、次数较少时，特别是5次和7次时，谐波量也会相应减少。如果将整流器的整流相数设定为6相，则在操作中形成的5次谐波电流可达到基波电流的20%，相应的7次谐波电流可达到基波电流的11.8%.但将整流器的相数调至12相时，前者的5次谐波电流将会降低至后者的5%左右，而7次谐波电流也会降到后者的3%左右，因此，可比之前的效果提高4倍。

3.2 配电网上游和分组设置扰动负荷器

任何谐波干扰均会对配电网系统造成一定的损害，会随着短路功率的降低而增大谐波。为了进一步消除谐波干扰对配电网系统的影响，应从配电网的设计过程入手，最佳方法就是将扰动性负荷设置在邻近电源上游部分，并将电器与该系统中的相应负荷分离。以上做法可防止谐波电流在配电系统中出现，并达到保护电压系统的目的，且能实现节能的功效。

3.3 增加谐波抑制的相应设备

近年来，滤波器技术在配电谐波抑制领域得到了广泛应用，可将其分为2类，即无源滤波器和有源滤波器。前者在高次谐波抑制方面有着较强的作用，在配电系统正常使用时对基波有容性推进功能，在配电系统无功时可起到补充的作用，不需要利用其他电容器，且操作方便、快捷，但不適用于大型电气设备（电弧炉、轧机等设备）；后者应视配电网的运行情况给予合理补充，在使用中不会影响配电网系统中的零件，但费用较高，其推广受到可限制。对于大功率电气设备，可使用具有针对性的无功补偿设备（TSC、SVG、SVC），从而确保配电网的正常运行。

4 结束语

目前，电力系统在向企业、商场供电时，应充分考虑谐波的影响，选取合理的设计方案。谐波对配电网可造成一定的损害，应采取增加扰动负荷器、滤波器等方法消除其影响，从而保证用户用电的安全性。

参考文献

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[3]李海英，刘毅超，宋建成.谐波对矿用XLPE电缆容量和稳态温度的影响[J].高压电器，2014，20（09）.

〔编辑：张思楠〕