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分类：建筑设计论文发表
时间：2011-02-25 16:25
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浅谈低压配电系统谐波治理
冼志伟
中山市广安机电工程有限公司广东中山528400
摘要：低压配电系统中越来越多的非线性负荷应用导致了配电系统遭受到严重的谐波污染，本文针对谐波对配电系统的影响，提出了相应的谐波治理方案，从而提高功率因数，降低谐波影响，进而保障配电系统的稳定性和可靠性。
关键词：配电系统；低压；谐波治理
随着社会的现代化发展,人们对供电的可靠性、电能质量以及供电安全的要求也愈来愈高。目前，各类非线性用电设备的数量以及其在低压用电设备中所占的比例迅速增加，因此，对我国低压配电系统的电能质量进行控制与监测已经愈来愈重要。当代电子设备对电压的波形和幅值变化的敏感度越来越高，电能质量特别是谐波电流已受到社会的广泛关注。
诸如办公大楼、商场、家庭中的变频空调、计算机等负荷都具有非线性特性，会产生很大的谐波。然而，谐波在配电网中流动产生的功率损耗，大大影响了配电网的经济运行。在配电系统中，当工频电压或电流作用于非线性负载上时，便会产生非正弦的电压或电流，用富氏级数展开这类非正弦的电压或电流，便是所谓的电力谐波。当电力谐波反馈到电网时，就会导致供电系统的电压与电流的波形发生畸变，从而大大降低力能质量。
1.配电系统谐波
谐波影响配电系统已是一个由来已久的问题，对于低压配电系统来说，主要是奇数次谐波对其产生不良影响。伴随着电气与电力技术的高速发展，目前配电系统的谐波也由原来仅有的三次谐波变化为多次谐波并存，严重危害到配电系统的安全与正常运行。主要表现为以下两方面：
○1.整流技术与电子技术的广泛应用，导致了配电系统中大量谐波的产生，它的存在大大降低了用电设备的使用效率，增加了用电负荷，损耗了电能，设备若是长期处于过负荷运行状态下，便会引发进一步的安全问题。
○2.为了提高配电系统的功率，无功补偿电容器在配电柜中的安装及运行，大大放大了谐波电压与电流，进一步加剧了谐波对配电系统的影响。
2.谐波对配电系统的危害
2.1谐波畸变产生的干扰
低压配电系统中越来越多的非线性负荷的应用导致了配电系统电源波形畸变，使其电能质量降低。而且，电子设备对其供电电压的谐波畸变非常敏感，电压谐波畸变造成电压过零点漂移或改变了线电压的位置点，使得控制系统对电压过零点和电压位置点的错误判断，从而导致控制系统失控或中断，造成严重的经济损失。
2.2谐波对变压器的影响
对变压器而言，谐波电流主要是增加其铜损与杂散损耗，谐波电压主要是导致其铁损的增加。谐波对其变压器的整体影响是引起外壳与外层硅钢片等固件发热使其温度升高，并且还会使变压器的铁芯的磁泄伸缩，从而导致噪音增大。由谐波所引起的这类损耗与电流和频率的平方成比例的上升，从而使得变压器的基波负载的容量大大降低。由于谐波以发热的形式被用电设备耗散掉，因此，谐波会导致配电系统的功率因数降低，增加其无功电能的损耗。
另外，三次谐波若是侵入三角形连接的变压器，会在变压器的绕组中产生环流，促使绕组发热，增加其损耗。随着铜损、铁损的增加，会导致变压器的额定容量降低，所以在对变压器进行选择时，必须考虑配电网中的谐波含量。
2.3谐波对中性线的影响
三个线电流的矢量和则为中性线电流，它通常是一种较小的不平衡电流。但由于非线性负荷所产生的谐波电流特别是三倍次谐波电流其相位相同，它们在中性线上叠加，从而产生较大的中性线电流，打破系统平衡。实践证明，当有非线性负荷存在的情况下，中性线电流可能比相电流高出1.7倍。中性线电流太大不但加大了配电系统的损耗，而且会导致中性线过载过热，这对配电系统来说是十分危险的。因为配电系统的中性线都是按照其
