发电厂电气系统中谐波的问题与控制措施

贾忠政

摘 要：无可否认，电力已经成为我们生活中不可或缺的资源，没有电力，生活将变得难以想象。然而，发电质量不高是当前发电厂面临的主要难题，电网谐波导致供电质量下降，从而影响我们的工作和生活。电源质量低下导致谐波产生，用电设备和输配电系统也会产生谐波，谐波的治理对于社会发展有着明显的促进作用。除了需要预防谐波，还需要准备补救措施，使谐波对供电质量的影响降到最低。该文在论述谐波问题的基础上提出了解决问题的可行性方案。

关键词：谐波治理 产生谐波 解决办法 发电系统

中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：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

我国经济的高速腾飞离不开充足的电力供应，电力问题关乎个人的利益和社会的发展。电与我们的生活息息相关，尽管发电厂不断壮大规模，但依然无法完全避免谐波问题对电力质量的影响。产生谐波的原因是复杂的，不管是发电设备还是用电设备都能够产生谐波，这不利于我国实现电力的节能环保使用，也不利于推动社会经济发展。面对这一情况，我们首先要了解谐波产生的具体原因，认清其危害性，从而提出科学的解决办法，将谐波的负面影响降至最低。对于发电厂而言，谐波的治理应当从预防和补救两方面进行。

1 谐波的产生来源

（1）发电设备。为了保证充足的电力供应，发电厂往往会选择功率十分大的发电电源，因此，由于电压过大而产生的谐波几乎是无可避免的。在电磁感应的作用下，供电设备所产生的强磁场会导致电流随之而发生变化。磁场绝不是一成不变的，电流也会随时发生波动，这意味着谐波的产生并不是稳定的，有规律的。在发电设备的中心区域，由于磁场的作用更为明显，所以产生的谐波更大。这对于维护电网系统的稳定运作是不利的。

（2）用电设备。谐波不仅仅来源于发电系统中的供电设备，同样来源于用电设备。尽管家用电器看似不会对电力系统的稳定造成影响，但其元件所产生的谐波却是不容忽视的。不管是变压器还是发电机，只要它处于工作状态，就会产生不稳定的谐波。谐波会随着电压以及电流变化而产生变化。了解谐波的来源和影响对于治理谐波问题有着重要意义。

2 谐波问题的影响

（1）影响电网的稳定运作。维护电网的安全是促进社会发展的基础，尽管发电厂已经采取一些措施保护系统的正常运转，但显然是远远不够的。目前大部分的发电厂仍旧通过继电器保护系统，然而，继电器并不能很好地治理谐波问题，它存在很多治理盲区，它的治理盲区问题不可忽视。只有当谐波含量足够高时，继电器才能够启动保护状态。然而，谐波含量即使不高，也足以对电力系统的安全造成威胁。由此可见，谐波的危害性是十分大的。

（2）在一定程度上损坏设备。谐波的影响不仅体现在影响系统的稳定性上，同时还表现在损坏设备上。当谐波的影响达到一定情况下，是会导致设备损坏的。设备和谐波之间的作用是相互的，一方面，设备的运行能够产生谐波；另一方面，谐波的产生会影响设备的使用。当谐波不断产生，设备会持续发热，从而增加损耗，寿命也因此而不断缩减。

（3）影响供电系统的使用年效。现阶段，中国用于建筑类型的输电设施的电量，其特定的功率一般是50 Hz，为了安全设想，一般供电量不超过这个额度，因为一旦超出50 Hz，其电路设备就会出现断电的情况，过大的功率会阻碍一整个设施的运作安全。由于谐波的产生会影响电气构建的规范功率超额，从而使设备出现温度升高，噪声明显，甚至出现震动的现象，所以，一旦出现谐波，对电器设施的长效使用有着很大的阻碍作用。

（4）阻挠周边的通讯网络。因为磁场的变换不按常规，其出现的谐波情况也会有所不同，因此，当出现这些谐波的时候，其内部发生物理作用，从而阻挠了附近的通讯信息的传播。根据不同程度的谐波影响，对通讯程序的消息流通也会产生不一样的作用，一般最常见的现象就是会令双方在通讯状态下出现信号干扰，听不清对方说的话等。由于谐波具有一定的危害性，甚至会对人体造成一定的影响。其破坏程度是十分大的。

（5）影响设施的敏锐度。因为谐波的阻碍性十分之大，甚至会对周边设备的灵敏度产生一定的阻碍，诸如办公程序的滞后，安全程序的感应度等，对电气产品造成不可磨灭的影响，所以，就需要我们找到合理有效的防范手法，进而令谐波的危害系数降低。

3 电气程序对谐波的掌控方式

（1）增设过滤谐波的设备。因着谐波对电力输送源头有着巨大的破坏力，所以，必须对其使用相关的方式进行掌控，以避免产生危害。要想尽可能地降低谐波的影响，最优的方式就是从源头上隔绝，通常的使用手法就是在谐波出现的地方安装安全的过滤系统，减少谐波的出现，降低对电力程序的影响。

（2）转换电流流通路线的设备频率。一般情况下，电流分流设备在通电形式下也会出现谐波的问题，所以，要预防谐波的产生，最好就是要转换分流设备本身的频率，从而杜绝谐波的出现。使发电设施可以正常运作，不受谐波的影响。

（3）运用无源功率的科学手法。尽管之前提到了过滤谐波设备的安装可以减轻一定程度的谐波问题，不过不能达到理想的状态，由此，经过长期的实践发现，利用无源功率的科学手法，可以有效地保障电流波不产生异变，延长了电流系统的使用寿命，改善了其运作方式。

（4）运用有源功率的科学手法。利用有源功率的科学手法可以很好地降低谐波的产生，使电路的运作可以安全进行，保障到线路的电流的输送不出现阻碍，从而令其流通状况良好。同时，有源功率的科学手法不单可以有效地遏制谐波的影响度，还能促进电流的输送安全。

4 结语

因为谐波的出现会严重阻碍电气设施的安全情况，从而对电力供应源头产生不利影响，由此就十分需要人们正确认知到谐波的毁坏程度，进一步运用有用的手段来降低谐波的破坏力度。比如，安装过滤谐波的设备，转换电流的频率大小，运用有源与无源两种科学手法等等。总而言之就是更好地掌控谐波形成的原因，同时找出有效的方法进行防治，用以保障到电力供应厂家的正常运作，确保电气产品的正常使用，令人们生活更加安全高效，便捷省心，从而进一步加快社会的发展，提升人们的生活质量。

参考文献

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