諧波問題錯綜復(fù)雜，如何確定諧波治理方案？

   日期：2019-08-15

隨著非線性負(fù)載(變頻器、中頻爐、UPS、開關(guān)電源等)的普遍應(yīng)用，諧波問題日益突出，諧波治理成為系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)集成、系統(tǒng)維護(hù)中不可缺少的內(nèi)容。制定一個科學(xué)合理的諧波治理方案是解決問題的關(guān)鍵。

諧波治理的方案分為三種：

1. 就地治理諧波：在諧波源處進(jìn)行諧波治理

2. 母線集中治理：在母線上集中對諧波進(jìn)行治理

3. 就地與集中綜合治理：就地治理與集中治理的結(jié)合

就地治理

諧波治理穩(wěn)妥的方法是在產(chǎn)生諧波的非線性負(fù)載處進(jìn)行諧波治理。也就是在非線性負(fù)載的電源輸入端安裝一個諧波濾波器，將非線性負(fù)載的輸入電流中的諧波成分去掉，這等效成將非線性負(fù)載變?yōu)榫€性負(fù)載，由此獲得的好處是諧波電流帶來的一切危害都會消失。對于從事系統(tǒng)設(shè)計(jì)的工程師而言，采用這個方案是較簡單的。因?yàn)?，由于?fù)荷都相當(dāng)于線性負(fù)荷，在進(jìn)行線路設(shè)計(jì)時，可以按照傳統(tǒng)的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括電纜的截面積、變壓器容量的確定、繼電保護(hù)器的選用等。

在諧波源處安裝諧波濾波器會造成系統(tǒng)的成本過高，有時現(xiàn)場的空間條件不允許在每個負(fù)荷處安裝濾波器。

集中治理

集中治理是目前應(yīng)用較普遍的方法。傳統(tǒng)上使用這種方法，是因?yàn)檫^去諧波治理的目的主要是保證公共電網(wǎng)的質(zhì)量，限制注入公共電網(wǎng)的諧波電流，滿足電力公司的要求。

但是現(xiàn)在，諧波電流對企業(yè)內(nèi)部的危害越來越突出。在母線上集中治理，通常不能滿足企業(yè)內(nèi)部對電能質(zhì)量的要求。因?yàn)?，在母線上進(jìn)行諧波治理，雖然保證了企業(yè)向公共電網(wǎng)發(fā)射的諧波電流不會對電網(wǎng)上的其他用戶造成危害，但是諧波電流在企業(yè)內(nèi)部的電網(wǎng)上的危害絲毫沒有減小。

就地與集中綜合治理
實(shí)際上，比較現(xiàn)實(shí)的方案是將就地治理與集中治理結(jié)合起來，我們稱為綜合治理。常用的方案是，對于功率較大的諧波源，例如90kW以上功率的變頻器，采用就地治理的方法，其他零散的諧波源負(fù)載，統(tǒng)一在母線上集中治理。

表1：不同的治理目標(biāo)與方法
目標(biāo)	方案
滿足電力公司的諧波限制要求	在電網(wǎng)接入點(diǎn)安裝諧波濾波器母線諧波濾波器
設(shè)備要某個諧波限制標(biāo)準(zhǔn)的要求	在設(shè)備的電源入線端安濾波器
解決電纜過熱的問題	在主要的諧波源出安裝濾波器
解決變壓器過熱的問題	在變壓器下端安裝母線濾波器濾波器
	或 在主要的諧波源出安裝濾波器
解決無功補(bǔ)償裝置損壞的問題	在主要的諧波源出安裝濾波器
解決意外跳閘的問題	在主要的諧波源出安裝濾波器
解決其他電子設(shè)備受干擾的問題	在主要的諧波源出安裝濾波器

要獲得一個高性價比的方案，需要經(jīng)驗(yàn)豐富的諧波治理專家進(jìn)行進(jìn)行精心的設(shè)計(jì)，并且有適宜的產(chǎn)品做為保障，典型的做法是對于大功率的諧波源，在諧波源處治理，對于小功率的負(fù)載，可以在母線上統(tǒng)一治理。