如何解決電氣中的諧波問(wèn)題？

摘要：由于電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，各種電力電子裝置在電力系統(tǒng)、工業(yè)、交通及家庭中的應(yīng)用日益廣泛，諧波所造成的危害也日趨嚴(yán)重，如何治理電氣中的諧波問(wèn)題，已經(jīng)成為世界各國(guó)的重中之重。

背景一：2003年8月17日，美國(guó)紐約大停電，數(shù)萬(wàn)居民在一年中最熱的天氣下“煎熬”了5天，發(fā)生60起重大火災(zāi)，一天經(jīng)濟(jì)損失200－300億美元。

背景二：九十年代初，三列電氣機(jī)車(chē)同時(shí)在山西石洞口電廠供電區(qū)域通過(guò)，結(jié)果將經(jīng)過(guò)十幾次鍛打的12.5兆瓦發(fā)電機(jī)組主軸扭成“麻花”，西北電網(wǎng)因此解網(wǎng)，發(fā)生電力系統(tǒng)最高等級(jí)惡性事故。

背景三：某大型鋼鐵公司70噸交流電弧爐，由于沒(méi)有安裝電力濾波裝置，一臺(tái)9萬(wàn)千伏安變壓器瞬間被燒壞，損失500多萬(wàn)元。

觸目驚心的事故，發(fā)人深思的教訓(xùn)。這一切都指向同一個(gè)源頭：諧波。諧波的危害十分嚴(yán)重，諧波使電能的產(chǎn)生、傳輸和利用的效率降低，使電氣設(shè)備過(guò)熱、產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲，并使絕緣老化，使用壽命縮短，甚至發(fā)生故障或燒毀，最終造成巨大損失。

諧波，對(duì)電力系統(tǒng)環(huán)境的影響和危害不能小覷。由于諧波污染范圍大、距離遠(yuǎn)、傳播快，對(duì)電網(wǎng)的污染比之于一個(gè)問(wèn)題化工廠對(duì)大氣環(huán)境的污染更為嚴(yán)重。據(jù)權(quán)威測(cè)算，僅江蘇一個(gè)省，每天因諧波而浪費(fèi)的電就有上億度。

如何治理電氣中的諧波？
既然諧波存在多方面的危害，采取必要的有效手段，避免或補(bǔ)償已產(chǎn)生的諧波，就顯得尤為重要。諧波的治理可歸納為以下治理措施：

(1)加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)和相應(yīng)規(guī)范的宣傳貫徹。IEC 61000以及國(guó)標(biāo)GB/T 14549-1993，對(duì)于諧波定義、測(cè)量等進(jìn)行了宣傳，明確諧波治理是一項(xiàng)互惠互利、節(jié)能增效，是保證電網(wǎng)和設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行的舉措；

(2)主管部門(mén)對(duì)所轄電網(wǎng)進(jìn)行系統(tǒng)分析，正確測(cè)量，以確定諧波源位置和產(chǎn)生的原因，為諧波治理準(zhǔn)備充分的原始材料；在諧波產(chǎn)生起伏較大的地方，可設(shè)置長(zhǎng)期觀察點(diǎn)，收集可靠的數(shù)據(jù)。對(duì)電力用戶(hù)而言，可以監(jiān)督供電部門(mén)提供的電力是否滿足要求；對(duì)于供電部門(mén)而言，可以評(píng)估電力用戶(hù)的用電設(shè)備是否產(chǎn)生了超標(biāo)的諧波污染；

(3)針對(duì)諧波的產(chǎn)生和傳播的特點(diǎn)，采取相應(yīng)的隔離、補(bǔ)償和減小措施。在配電網(wǎng)中，主要存在的是三次諧波污染，可以在諧波檢測(cè)的基礎(chǔ)上，通過(guò)適當(dāng)加裝濾波設(shè)備來(lái)減小諧波注入電網(wǎng)。對(duì)于各種電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)者，在設(shè)計(jì)初始，就要考慮其設(shè)備的諧波污染度，將諧波限制在標(biāo)準(zhǔn)允許的范圍內(nèi)。