諧波治理對電能質量的影響

隨著節能降耗力度的加大以及新能源和智能電網的大規模快速應用，電網用戶日趨增多，用電設備日趨複雜。大量節能燈、變頻器的使用以及風能、太陽能並網發電等分布式電源增加，使得電網中的諧波問題日趨嚴重，諧波治理技術由此發揮巨大作用。

在辦公室電腦上就能看到客戶的諧波情況，這是上海坤友電氣有限公司，*新推出KYWK-9000電能質量監測係統。

電能質量的好壞，直接影響到工業產品的質量，評價電能質量有三方麵標準。先是電壓方麵，它包含電壓的波動、電壓的偏移、電壓的閃變等；其次是頻率波動；*後是電壓的波形質量，即三相電壓波形的對稱性和正弦波的畸變率，也就是諧波所占的比重。

隨著科學技術的發展，工業生產水平和人民生活水平有所提高，非線性用電設備在電網中大量投運，造成了電網的諧波分量占的比重越來越大。它不僅增加了電網的供電損耗，而且乾擾電網的保護裝置與自動化裝置的正常運行，造成了這些裝置的誤動與拒動，直接威脅電網的**運行。

舉個常見的例子來說，電子節能燈在使用量所占比重較小的電網中運行，的確比常用的白熾燈好，不僅亮度高又省電，而且使用壽命也長。但是相反，在大量投運節能燈後，將產生較大的諧波，“汙染”一片電網。因此，我們對諧波必須進行治理，使諧波分量不超過國家標準，從而保證了電能質量，使客戶用電無憂。

目前，電器設備使用越來越頻繁，諧波對電能質量的影響也越來越大。但是，從我國目前的電能質量諧波治理產品市場的角度來看，仍落後於對電能質量控製較好的發達國家。

目前，常用的諧波治理裝置有兩種：KYLB無源電力濾波裝置和KYYLB有源電力濾波裝置。KYLB無源電力濾波裝置的主要結構是把電抗器與電容器串聯起來，再並聯於係統中。10千伏以下電力係統大多數采用KYLB無源電力濾波裝置。一般而言，KYLB無源電力濾波裝置的成本低，但濾波效果一般。從發展前景看，由於成本較低，市場的前景可觀。KYYLB有源電力濾波裝置是在無KYLB無源電力濾波裝置的基礎上發展起來的，它的濾波效果好，在其額定的無功功率範圍內，濾波效果可達到****。但成本極高，如果成本能有所下降，將大大有利於KYYLB有源電力濾波裝置的推廣。

未來，我國在電能質量治理技術上，將取得重要進展，從而有力地推動我國電能質量治理產品市場的發展，諧波治理設備市場也將隨之迎來發展期。據專家預計，2011～2015年，諧波治理設備市場年容量可達200億～250億元，市場空間巨大。

節能作用減少電流損耗

諧波治理後並不會給產生諧波的設備帶來直接的節能效果，但是由於諧波電流的減少也存在間接的節能效果，主要有以下兩個方麵：

一方麵是變壓器。對變壓器而言，諧波電流可導致銅損和雜散損耗增加。與純基波運行的正弦波電流和電壓相比較，諧波對變壓器的整體影響是溫度升高，也就是損耗增加。因此，諧波治理對減少變壓器的損耗還是有一定的作用。當諧波電流比較大，且總諧波電流含量較高時，諧波治理對減少變壓器損耗有較明顯的效果。

比如一些互聯網數據中心機房，大量的使用了UPS係統設備，這些UPS設備有些是電流諧波含量較高的，諧波電流非常大，這就會明顯增大變壓器的損耗，這時候諧波治理的作用就顯現出來了。

另一方麵是配電線路。因為線路是有阻抗的，在導體中非正弦波電流所產生的熱量與具有相同均方根值的純正弦波電流相比較，非正弦波會有較高的熱量，也就是諧波電流會引起電纜更高的溫升。該額外溫升是由電纜的集膚效應所引起的，而這種現象還取決於頻率及導體的尺寸。導線的直徑愈大，因集膚效應而使諧波頻率下電阻的增加愈明顯，諧波產生的附加損耗也越大，諧波治理後的節能效果就會越突出。

諧波是非線性負荷接入電網造成的，諧波的危害十分嚴重。用電客戶使用的任何電氣設備都可能是諧波源，但隻有大功率設備產生的諧波容易超過國家規定的標準，給企業自身及電網**運行帶來危害。

諧波治理有效降低了各生產企業的成本，提高了客戶的產品質量，使電網的電能質量管理工作得以提高。

名詞解釋

諧波源自一種整數倍於工頻50赫茲的高頻電流，大量的諧波電流會引起電網中的電壓畸變，嚴重危害電網運行的穩定性。同時，大量的諧波在電網中積累疊加導致線路損耗增加，浪費電能。據測算，在電網的供電損耗中，有10％的損耗由諧波汙染導致。諧波治理可以有效降低電能損耗，增強電網的穩定性。