电力系统谐波的来源与危害性分析及治理对策.pdf

电力系统中的谐波问题是一个重要的技术议题，尤其在当今电力电子设备广泛应用的背景下。谐波主要源于发电源质量不佳、输配电系统以及用电设备。发电源产生的谐波通常较少，而输配电系统中的变压器因铁心饱和导致磁化电流产生谐波。然而，用电设备，特别是采用晶闸管整流和变频技术的设备，如充电装置、变频空调、电弧炉等，是谐波的主要源头，其中晶闸管整流设备产生的谐波占比接近40%。 谐波的存在对电力系统带来了诸多危害。首先，它影响供电系统的稳定，可能导致继电器误动或微机保护系统误判，威胁到供电安全。其次，谐波会引起电气设备过热、振动和噪声，加速绝缘材料老化，缩短设备寿命，甚至引发电气火灾。此外，谐波会导致测量仪表读数不准确，干扰通信系统和电子设备，降低通信质量，甚至损坏设备。在三相四线制系统中，谐波电流可能导致零线过热，增加火灾风险。 为了治理谐波，可以采取无源滤波器和有源滤波器等技术手段。无源滤波器通过LC串联回路设计，如单调谐滤波器，可以特定频率上吸收谐波，同时补偿无功功率，适合稳定供电系统，常安装在高压母线侧。有源滤波器则更进一步，能够动态跟踪谐波，产生与谐波相反的电流注入系统，实现百分之百的滤波效果。这种设备包括谐波检测、控制和逆变三个部分，能有效抵消谐波影响。 因此，针对电力系统谐波问题，需要从源头控制、系统设计和治理技术三个方面进行综合考虑，以保障电力系统的稳定运行和电能质量，同时满足现代高科技产业对供电质量的高要求。这涉及到电力技术、系统开发的专业知识，以及参考文献中的解决方案，对于电力行业的专业指导至关重要。