第一篇：電網諧波對線損的影響及實施對策

電網諧波對線損的影響及實施對策

電力系統中諧波分量不僅影響電能質量，也增加了輸電網的電能損耗。2012年6月份尉氏縣供電局洧川供電所抄表員在抄表核算過程中發現一銅冶煉廠所接線路線損比以往升高2%，并且用戶低壓考核表與供電局的高壓收費計量表相差20%，解決這個問題對用戶和電力系統都具有重要的意義。

一、主要諧波源

1.1 銅冶煉廠的主要用電設備都是非線性用電設備，電弧加熱設備如大型電弧爐、電焊機。電弧爐運行引起電壓波動隨著冶煉工業的發展，當然會更多地使用電弧爐，這是一個重要負荷。運行時，電極和金屬碎粒之間會發生頻繁斷路，而在熔化期間，電源兩相短路，一旦熔化金屬從電極上落下，電弧熄滅，電源又開路，因此，可以說冶煉過程是頻繁的短路-開路-短路的過程，會引起用戶端電壓波動及白熾燈閃爍，這種諧波是以3次諧波為主。此外，弧電流的波形還有一定的非對稱性。正是由于弧電流是非正弦波，造成電弧加熱設備對電網的諧波污染比較大。

1.2 開關電源：開關電源設備目前應用很廣，它的工作原理是先把交流整流成直流，通過開關管控制變壓器初級電流的開通和關閉，從而在變壓器二次側感應出電流，供給用電設備。此外，開關電源的頻率比較高一般在40kHz左右，不僅在整流時產生諧波，而且在開關開閉時，反射40kHz左右的波至電源。這類用電設備同樣是單臺容量不大，但它是應用面最廣、量最大的非線性用電設備，它還有一定量的三次諧波，造成配變的中性線電流居高不下，而且三次諧波還會通過配變污染到10kV電網。

1.3 變壓器空載合閘涌流產生諧波：鐵心中磁通變化時，會產生8~15倍額定電流的涌流，由于線圈電阻的存在，變壓器空載合閘涌流一般經過幾個周波即可達到穩定。所產生的勵磁涌流所含的諧波成份以3次諧波為主。

1.4 電壓互感器鐵磁諧振過電壓：在我國10kV、35kV電壓等級的中性點不接地配電網中，為了監視對地絕緣，一般采用三相五柱式電壓互感器。在正常情況下，三相對地電壓是平衡的，但是由于發生單相接地故障等原因，會導致三相對地電壓平衡的破壞，還有可能使電壓互感器線圈電感L和系統對地電容C在參數上配合，而產生諧振過電壓。

二、造成的影響

2.1不滿足電力企業對客戶提供優質服務的市場要求。

2.2不能達到企業降損節能技術指標，企業效益不能最大化。

2.3用戶懷疑供電局計量表過快，對企業不信任。

三、調查原因

3.1供電所負責人向局計量檢定中心申請對高壓計量裝置和低壓考核裝置進行現場檢定，結果發現計量表計都合格，并把表拆回計量檢定室進行諧波模擬試驗，試驗結果：諧波對表計計量影響不大。

3.2沒有無功補償設備，功率因數過低，造成線損增大，設備出力下降。

3.2不了解設備：組織人員對銅冶煉廠設備進行檢查，發現該廠引進一套200KW微機控制的高頻感應加熱裝置。并對客戶電量考核兩天，發現高壓計量比低壓計量多出19%的電量。向設備操作人員咨詢，工人說在生產時，設備附近手機沒信號，收音機收不到臺。變壓器發熱并曾經燒毀一臺變壓器。

3.3缺少消諧裝置：計量外勤人員用示波儀進行現場測試，發現2N+1次諧波。用戶設備發出諧波，污染電網，造成變壓器損耗加大。

四、制定對策

4.1諧波抑制：通過理論聯系實際并經過多次反復試驗，做出一臺專用濾波器：用硅鋼片疊加成諧波抑制棒，串聯到三相負荷上，用電容器并聯到三相負荷上，利用鐵芯通低頻阻高頻，電容通高頻阻低頻的原理，來消除大部分諧波。

4.2無功補償：在高頻設備控制柜刀閘下側直接接入，隨器補償。

對策實施原理圖如下：

五、濾波器和無功補償投入前后對比

六、結束語

隨著非線性電力設備的廣泛應用，電力系統中諧波問題越來越嚴重，一方面造成了電力設備的損壞，加速絕緣老化，另一方面也影響了計算機、電視系統等電子設備正常工作，直接擾亂了人們的正常生活。諧波問題涉及供電部門、電力用戶和設備制造商，諧波問題已引起人們的高度重視。應合理規劃電網，電力電子設備(特別一次設備)應符合電磁發射水平，電子設備、電子儀器應滿足電磁兼容性要求。(文章來源：北極星電力招聘網)

第二篇：電網諧波檢測分析方法

電網諧波檢測分析方法

隨著非線性負荷的發展和增多,在多個供電點向系統流入諧波電流,使電網的諧波水平及日益升高，為保證電能質量，向廣大用戶提供優質合格的電能，特制定本辦法，望公司有關科室，及廣大電力客戶予以認真貫徹執行。

一、目的:限制系統電壓、電流正弦波形畸變程度或偕波分量的大小，以保證電力系統包括用戶的安全、經濟運行，特別是容易遭受偕波危害和干擾的設備的正常運行。

二、保證系統的電能質量，使系統的電壓波形保持在合格的范圍內，滿足各種用電設備的正常供電要求。

三、把電網中的電壓總偕波畸變率及含有率控制在允許的范圍內，保證電能質量。

二、適用范圍

本辦法適用與交流50HZ，35KV及以下公共電網及供電的電力用戶。

三、監測點和測試量

（1）原則上選取偕波用戶和接入公用電網公共連接點作為偕波監測點，測量該點的偕波電壓和偕波源用戶流入公用電網的偕波電流，監測點的偕波水平符合國家標準規定。

（2）偕波電壓和偕波電流的偕波次數一段量第2-19次，根據偕波源的特點或測試分析結果可適當的變動偕波次數的測量范圍，前者用含有率（%）表示，后者用有效值（A)表示。偕波電壓測量取總偕波畸變率THDu(%)。

（3）日常檢測是對檢測點的偕波電壓、偕波用戶的偕波電流以及引發偕波事故的有關量進行連續或定時測量，統計超標偕波及觀察變化趨勢。

四、偕波預測

（1）偕波預測包括偕波評估計算。新偕波源的接入、電容器補償的投入，電網偕波的發展趨勢以及使偕波異常或事故采取的對策等，均需要進行較為正確的預測計算工作，一般借助于計算程序進行計算。

五、偕波源管理

（1）現有偕波源的管理：應建立和健全偕波源的技術檔案，包括設備的容量、型式、參數，主接線，有關供電系統及參數，有關電容器的參數，偕波設計計算值和實測值等。當偕波源產生的偕波電壓超出標準規定的允許值時，應按就地處理的原則，限期采取措施。

（2）新建或增容的偕波源的管理：偕波源用戶在申請用電時，應根據偕波源和系統公用電網參數，進行偕波計算，對于超出標準的用戶，需采取限制偕波的措施。

六、電網偕波管理

（1）根據系統的結構，建立偕波源用戶、電容器及偕波電壓監測數據的檔案，重點管理電網容量較小，偕波源較大，結構薄弱，易引起偕振的地區。

（2）分析和尋找電網偕波電壓超標的原因，對有關偕波源和電容器采取針對性的措施。

（3）對新增電容補償的設計，核算偕波的可能性。

（4）偕波管理應采取分層，分級的管理體系，下級電網應滿足上級電網的管理要求。

七、各科室的職責及分工

（1）生技科負責電網和用戶偕波的日常管理工作，建立健全偕波源檔案及匯總偕波定期報表，負責新上偕波源用戶的審批，提出偕波監測點的設置及更改方案。增加新的偕波監測點，定期開展偕波普查分析工作，完善偕波管理網。

（3）營銷科、四到戶辦公室、各供電所分別負責各自管轄范圍內的偕波源用戶日常數據的采集工作，監督其偕波情況，對于超指標的用戶限期整改。定期報表，同時，負責各用戶的偕波監測儀的正常運行及缺陷統計工作。

（3）調度所負責湘東電網的偕波檢測管理工作，根據湘東電網的運行情況，及時監測偕波流入量。負責各變電所的消偕裝置及偕波監測儀的日常巡視（4）檢修安裝公司負責各變電所及用戶的削偕裝置及偕波監測一的維護及安裝工作。

八、各級電網偕波電壓允許值（1）電壓總偕波畸變率

（2）用戶流入電網的偕波電流允許值

第三篇：電網高次諧波問題分析

電網高次諧波問題分析

梁曉紅1，李貞2

（1．平頂山工業職業技術學院電力工程系，河南平頂山；2．平頂山工業職業技術學院電力工程系，河南

平頂山）

摘要：文中對電網高次諧波的產生及危害進行了闡述，介紹了電網諧波分析的一種常用數學基礎——小波分析法，并通過裝設濾波器等抑制方法阻止高頻諧波進入電網，保證電網供電質量。關鍵詞：電網；高次諧波；小波分析；無源濾波器

在電力系統中，供電波形畸變是影響電能質量的重要因素之一。近年來，各工礦企業大量采用各種晶閘管整流裝置、變頻裝置以及交流電力調整裝置，增大了電網的非線性負載，再加上電網本身存在的非線性元件，均向電網注入了大量的高次諧波。高次諧波是一個周期電氣量的正弦波分量，周期性的非正弦交流電進行傅里葉級數分解可得基波（其頻率與工頻相同）以及頻率為基波頻率整數倍的各次諧波，基波以外的各次諧波通常稱為“高次諧波”。電網中高次諧波的出現是造成波形畸變的主要原因。

一、高次諧波危害

電網高次諧波的危害主要有以下方面：

1、引起電網中局部并聯諧振或串聯諧振，放大諧波電壓或諧波電流；

2、加速電容器介質老化，還可導致電容器成倍地過負荷，出現異常聲響、熔絲熔斷、“鼓肚”等現象，嚴重時導致其他設備無法正常運行，不得不將電容器組斷開，電網被迫在低的功率因數下運行；

3、增加附加損耗，降低發電、輸電及用戶設備的效率；

4、使繼電保護及其自動裝置誤動作，導致電氣測量儀表計算誤差增加。諧波電流能影響甚至破壞利用電力線路作為聯系通道的遠動裝置的動作。母線電壓的畸變，還能引起整流設備觸發脈沖控制裝置的觸發周期不穩定，使晶閘管閥的觸發角或觸發時間間隔不相等，影響整流設備的正常運行；

5、諧波對鄰近的電話線路產生了靜電感應和電磁感應，造成其對通信系統產生嚴重干擾，輕則降低信號的傳輸質量，重則導致信息丟失。

由于這些非線性負載的增加，引起高次諧波這一電網公害，導致電網電壓正弦波形嚴重畸變。我國于1993年頒布了諧波管理的國家標準《電能質量公用電網諧波》，明確規定了用戶注入電網的諧波電流的允許值和在電網公共連接點處產生的電壓畸變值。當超過標準時，必須采取相應的抑制措施，從根本上解決諧波污染問題。

二、高次諧波數學分析方法

電力電子裝置所產生的高次諧波污染，已日漸成為阻礙電力電子技術發展的重大問題。實時諧波檢測，對諧波問題進行研究，前提是研究諧波測量的數學分析方法。

電網中的電流和電壓等物理量，無論其是否為正弦量，都可作為信號（非正弦周期函數）進行分析處理，其數學基礎方法是傅里葉級數展開和傅里葉變換。在實際系統中，波形大都可以用解析式表示，有些波形則不能用解析式表示，此時，均可以采用將此周期函數離散化的處理方法，轉化為時間函數，采用離散傅里葉變換（DFT）和快速傅里葉變換（FFT）計算出各次諧波值。在此基礎上，小波分析是近年來數學研究成果之一，因其在理論上的完美性和應用上的廣泛性，使小波分析在信號處理、圖像分析、模式識別等領域中得到了廣泛應用。

小波分析可以根據波形不同的頻率成分，在時域和空間域自動調節取樣的疏密；頻率高時，則密；頻率低時，則疏。基于小波分析這些優秀特性，研究人員可以觀察波形的任意細節并加以分析。小波變換及性質可定義為函數h(x)?L?R?如果滿足以下的容許條件：

2????h(?)2???d???

（1-1）

則稱h(x)是一個基本小波或小波母函數，而稱

ha,b(x)?a?12?x?b?h??,(a,b?R,a?0)

（1-2）

a??式（1-2）為由小波母函數Φ(x)生成的依賴于參數a和b的小波。ha,b(x)也可以看成是由h(x)經伸縮平移后得到的一個函數簇。小波變換中參數a、b有明確的物理意義，a是頻率參數，b是時間參數。

小波變換的主要性能是其“變焦”性能，該特性能將高次諧波信號中各種不同頻率成分分解在相應的時空域，并給出不同頻率正弦波的相位。在有源濾波器的檢測電路中，需要檢測的只是除去基波外的所有畸變波形的含量，不需要分析出各次畸變波形的大小，但是實時性要求很高，而傅里葉變換能分析出各次畸變波形的分量，但實時性較差。小波變換是一種調和，不僅能實現實時，而且變換本身對波形的奇異點非常敏感，該特點可以用來跟蹤那些變化非常突然的諧波信號，而這種信號正是高次諧波檢測的難點。

三、抑制電網諧波的方法

抑制和消除高次諧波的目的，是為了使電網電壓的畸變率不超過2%，電壓的負序分量不超過正序分量的1%或1.5%，電壓的零序分量不超過正序分量的1%時，電機可以保證正常運行。抑制諧波措施有以下幾方面：

1、減少諧波源

具體措施是讓系統整流設備容量遠遠小于系統短路容量，由于系統短路容量大，系統電抗小，因此系統電壓畸變就小。

1）采用多脈沖波換流器，采用多相脈沖換流器以增加脈波數，可以大幅度地消除低次諧波，一般采用脈波數為12。少用半控橋式接線，因為這種接線所產生的諧波中含有不易處理的偶次諧波。

2）采用變壓器相位移，比如三繞組變壓器，通過二次繞組相位移30o電角度后，由兩個格雷茲橋串聯組成的換流器單元，脈波數提高為12。

3）受電變壓器的一次和整流變壓器的二次分別采取Δ型連接方式，這樣做可消除3次、6次、9次諧波。

2、改進電氣設備結構，提高抗諧波能力

在電網中，為了抵抗軸電流，電機采用接地電刷裝置或軸承座加絕緣措施。電氣設備采用疊片磁路，減少渦流損耗。同時，為了提高耐熱能力，采用真空壓力敷設V·P·I浸漬工藝措施，用于提高抗諧波能力。

3、裝設濾波器

濾波電容器是指與有關器件，如電抗器、電阻器等連接在一起，對一種或多種諧波電流提供低阻通道的一種電容器。其作用是對某種諧波電流發生共振而被吸收，不注入電網。濾波器安裝在非線性負載側的母線上。

濾波器分為無源型和有源型。無源濾波器具有簡單可靠維護方便等優點而被廣泛使用，有源濾波器是新一代的諧波補償裝置，具有良好的補償特性，能同時滿足補償諧波和無功功率要求，由于其價格較高維護復雜等缺點，在我國應用還不太廣泛。

四、結語

電網高次諧波引起電網公害，導致供電質量下降，嚴重影響各種電氣設備的安全運行。本文從高次諧波分析數學方法入手，闡述了高次諧波的抑制方法，如裝設濾波器，通過這些措施，阻止這些高次諧波進入電網，達到了抑制諧波的目的。

參考文獻：

【1】 潘志．近代分析數學基礎．徐州：中國礦業大學出版社．1993年

【2】 任子暉．煤礦電網諧波分析與治理．徐州：中國礦業大學出版社．2003年 【3】 吳敬昌．電力系統諧波．北京：水利電力出版社．1988年

第四篇：電網諧波監測管理制度

電網諧波監測管理制度 范圍

本標準規定了公司電網在設計、運行及用電管理等方面的諧波監測管理工作，適用于長樂供電公司所轄電網。2 規范性引用文件

《中華人民共和國電力法》

DL/T1053－2007 《電能質量技術監督規程》

國家電網生[2005]682號 《國家電網公司電網電能質量技術監督規定》 電生產[2009]179號 《省電力有限公司電能質量管理辦法（試行）》 GB/T14549-93 《電能質量 公用電網諧波》 GB 12326-2000 《電能質量 電壓允許波動和閃變》 GB/T 15543-1995 《電能質量 三相電壓允許不平衡度》 水電電生字第83號 《全國供用電規則》 SD131-84 《電力系統技術導則（試行）》 SDJ161-85 《電力系統設計技術規程（試行）》職責

3.1 生技部作為諧波監測管理工作的歸口管理部門，負責諧波監測工作的計劃、協調及數據匯總上報工作；負責組織對因諧波問題導致的重大設備、電網事故或異常的分析，制定反事故的技術措施；負責組織對用戶設備參數的諧波審查、評估，組織發布公司諧波監測報告并提出治理要求；負責組織容量在1000kVA及以上諧波污染源治理方案審查及治理工程驗收。

3.2 檢修部作為諧波監測管理工作的測試部門，負責具體諧波監測工作，參與因諧波問題導致的事故與異常的分析測量。

3.3 設計所作為諧波監測管理工作的協作部門，負責諧波污染源用戶接入用電方案的審查，必要時要求用戶補充消諧裝置設計。

3.4 營銷部作為諧波監測管理工作的配合部門，負責提供所轄非線性用戶相關參數和運行特點；根據諧波監測結果確定用戶供電方案，并在與用戶簽訂《供用電協議》中明確諧波管理的相關要求和責任；負責監督、指導諧波源客戶諧波治理裝置的運行。

3.5 調度所作為諧波監測管理工作的配合部門，負責提供電網運行參數，參加電網重大諧波事故或異常的分析及調查工作。4 管理內容與方法 4.1 電網諧波的技術管理

4.1.1 電網電壓母線的電壓正弦波形畸變率、電壓波動值和閃變值、三相電壓不平衡度應符合國家標準《電能質量公用電網諧波》（GB/T14549-93）、《電能質量 允許波動和閃變》（GB12326-2000）和《電能質量 三相電壓允許不平衡度》（GB/T15543-1995）的限值規定 4.1.2 對電網諧波進行監測，建立電網電能質量在線監測平臺及數據庫，建立健全用戶電能質量污染源技術檔案，對電網諧波測試數據進行分析。對諧波污染源用戶接入系統及已運行的負荷進行評估分析，確定上述負荷接入系統的方案以及超過標準的治理措施。4.2 諧波日常監測工作：

對于諧波監測點的諧波電壓和主要諧波源用戶的諧波電流應根據具體情況進行連續或定時監測。對于諧波污染特別嚴重的監測點，應裝設在線諧波監測表度或報警儀表，其日常維護工作由檢修部負責。4.3 諧波的定期普查：

為了全面掌握電網的諧波水平和負荷的諧波特性，在電網電能質量在線監測平臺建立以前，每2年對所轄的電網進行一次諧波普查測試。普查的范圍和內容應根據電網的特點和諧波源分布情況確定，并上報省公司。4.4 對新增或增容諧波源用戶的管理：

4.4.1當大容量的諧波源設備、電容器（或濾波器）組等接入電網前后，均應進行專門的諧波測試，以確定電網背景諧波狀況，諧波源的諧波發生量、電容器（或濾波器）組對諧波的影響等，以決定其能否正式接網運行。

4.4.2 對評估超標的客戶，其諧波治理裝置或改善措施必須做到與其用電工程同時設計、同時安裝、同時調試、同時投運，驗收測試不合格者要限期整改。4.4.3 對預測評估中超標或接近超標的用戶要安裝電能質量在線監測裝置。4.4.4 用戶評估、治理、在線監測設備費用由用戶承擔。4.5 諧波事故與異常的分析處理：

因諧波造成事故或異常時，根據事故或異常的性質和影響范圍，由生技部組織專門的分析測量。為了驗證諧波計算結果，研究諧波的影響，分析諧波的諧振和滲透等問題，必要時也可要求省電網諧波監測站組織專門的測試。5 檢查與考核

5.1 公司各部門按照省公司發布的電能質量考核指標完成電網諧波監測管理工作，完成情況與部門績效掛鉤。

5.2 當諧波源的諧波量超過標準時，應按就地治理的原則，由生技部發出技術監督預警通勤勞的蜜蜂有糖吃

知書，各供電所、配電部協助督促用戶制定消諧措施，簽定供用電合同或協議，限期解決。協議中應明確諧波超標引起的電網或其它用戶的事故由諧波源設備所屬單位負責賠償。對于限期不解決者，必要時采取限電或安裝諧波保護裝置的措施。

第五篇：電網諧波污染治理可行性分析報告

電網諧波污染治理可行性分析報告

1．項目名稱

電網諧波污染治理 2。項目所在地

河北省廊坊市文安縣新鎮工業區 3。項目承辦企業

保定三伊電力電子有限公司 4。項目簡介

補償無功、提高功率因數、達到降低損耗、節約電能

增強變壓器或線路帶負載能力；

減少諧波的集膚效應，降低損耗；

延長變壓器和其他相關電器設備的使用壽命；

降低電磁干擾，提高自動化設備、通訊系統、保護工作的可靠性；

抑制電壓變化提高產品質量。5。項目所需投資額

項目所需投資額400萬元 6．項目需資金原因

主要用諧波測試及諧波設備購置安裝調試，現用于諧波治理的設

備已投入138萬元，檢測設備17萬元。7．項目承辦企業規模

保定三伊電力電子有限公司是一間以提供電力系統電能質量監測控制、無功補償設備與器件、諧波治理產品為核心事業的高科技企業。公司被保定市高新技術認定委員會認定為保定市高新技術企業。2002年11月通過ISO9001-2000版質量保證體系的全面認證。企業現有一批經驗豐富的中、高級技術人員和管理人員，擁有一批訓練有素的技術工人；公司擁有生產車間、組裝車間、測試車間等生產部門和一個技術開發中心。公司擁有全套完整的波峰焊接生產線和各種產品組裝線，檢測設備齊全，生產工藝精湛測試手段完善，服務周到，技術一流。企業通過IS009001：2000質量體系認證后，其有效運行為保證質量奠定了堅實的基礎。

8．產品型號規格與產量

三伊無功補償及濾波裝置

STF-SY 9。產品節能效益

我局自2005年加大了對諧波治理的力度，局長親自帶領諧波治理 負責人去諧波治理設備廠去考察，購置了諧波測試系統，對諧波 進行再線監測。對超標的諧波堅持就地的原則進行諧波治理。武 局長親自到新鎮，組織諧波源用戶多次開會，并邀請新鎮鎮政府 領導參加，講明了諧波治理的重要性，諧波治理給用戶帶來的效 益。并幫助用戶定貨簽協議。有的用戶對諧波治理工作不支持，我們局組織有關科室對其作了大量工作，但廠總經理就是不理解 我們對其作了強制整改的通知，并對其采取了停電措施，現在該 廠已經安裝并投運了諧波治理設備。現已有15個廠投運了諧波治 理設備，已經投運的用戶各項指標均達到國家標準，電能質量符合 國際GB/T14549-93《電能質量

公用電網諧波》的要求，功率因 數達到0。92以上，節電率75%，年節電量600萬千瓦時。