摘要：随着当今时代社会经济的不断发展，电力资源在人们的生产生活之中发挥出不可或缺的作用，加快了供配电系统的建设与发展，在此过程中，解决电力谐波问题的也变得尤为重要。很多用电设备在使用过程中都很容易产生谐波，这些谐波的产生对于电力系统的运行效率和用电计量装置的准确性都将造成影响。因此，通过有效的策略来治理电力谐波，这对于供配电系统的运行和电力企业经济效益的稳定增长都十分关键。
关键词：供配电系统；电力谐波；治理
谐波的产生会对电能造成严重的危害，或将导致电能损耗，因此需要对供配电系统中谐波的污染进行有效治理，才能合理利用电能并提高电能的质量。在复杂的供配电系统中，需要对谐波源进行准确定位并进行相应的检测，从而采取措施降低谐波对电能的损害，提高电能的质量，保证供配电系统安全、稳定运行。
1供配电系统中谐波
1.1谐波的概念
在电能生产和传输的过程中会产生相应的电子垃圾，主要是电力谐波。供配电系统中的交流电压和交流电流通常为工频正弦波，波形较好，但实际供配电系统中的波形总会存在一定的非正弦畸变。根据电路的基本原理，当正弦电压施加在线性无源元件电阻、电感和电容上时，其正弦波的频率不变；当正弦电压施加在非线性电路上时，电流就会成为非正弦波，使得电压波形也会变成非正弦波。谐波的定义就是一个周期电气量的非正弦分量，其频率为基波频率的整数倍。
1.2谐波的危害
谐波会增大供配电系统中发生谐振的概率。供配电系统中，为了补偿负载的无功功率，广泛应用电容器，有可能出现串联和并联的谐振条件，造成过电流或者过电压，进而对设备造成损坏。谐波还会影响到电力系统的安全稳定运行，系统中的电力线路和电力变压器容易受到谐波的影响出现误动或拒动现象。另外，谐波还会影响到电能的质量，对相关电力设备造成一定的危害。因此，应加大对供配电系统中谐波源的定位与检测方法的研究力度，从而保证电能的质量和电力系统安全、稳定运行。
2电力谐波对供配电系统的影响分析
2.1对变压器的影响
在电力系统中，变压器起到核心性作用，但是如果电力系统中有谐波产生，且谐波电流对变压器造成了影响，造成变压器绝缘老化、发热、功耗增加等问题，就会使其工作效率降低，甚至使其停止运行时，整个供电网络的运行都将受到不利影响，严重时甚至会造成供电网络瘫痪的后果。同时，在电流从电力设备中通过时，各电力设备中都会有谐波产生，且不同设备的谐波频率会有所不同，这些谐波的影响作用会相互叠加，进而在很大程度上干扰变压器的稳定运行。如果变压器的运行不能维持在稳定状态，电力系统中的电流情况也将会受到不利影响，这些不稳定的电流从变频器中通过，就会让变频器产生的谐波更加严重，变压器也会受到更大的影响。这样的恶性循环不仅严重影响变压器的工作效率，而且将缩短其使用寿命，直接影响电力企业的经济效益。
2.2对电容补偿设备的影响
在电力系统中，如果谐波频率发生变化，带有电容补偿的谐波阻抗也会随之变化，所以整个系统可以是容性系统，也可以是感性系统。如果系统中的谐波频率到了某一个数值，且系统中的感抗远远超过系统的容抗，在大量的谐波电流作用之下，电容器和电力系统中的其他设备之间就会产生串联谐振或者并联谐振，谐波电流也会进一步被放大，容易引起谐波过电流或者是过电压现象，熔断电容器中的保护熔管，甚至烧毁电容器。而电容器一旦被烧毁，整个电气回路中其他设备的安全运行也都将受到严重的不利影响。
2.3对电力电缆的影响
因为集肤效应，当电力系统中的谐波电流从电缆中通过时，电流会集中在导体表面，减少电缆的实际载流面积，增加电缆的电阻，加之谐波电流会导致高频率电场的产生，会加剧电缆绝缘局部放电的现象。同时，因为电容分布在电力电缆中，也将使电力电缆中的谐波被放大。
在这样的情况下，电力电缆的耗损程度会进一步增加，并随着温度的不断升高而发热，严重影响电力电缆的稳定性，增加事故发生率。
2.4其他影响
电力谐波属于电源污染的一种，而电力系统中的数据测量仪器使用的都是正弦波，因此在进行数据测量的过程中，如果电力系统中出现了谐波，会影响到数据测量的精确度，也可能会导致继电保护装置以及自动化装置的误动作现象。同时，电力谐波也会干扰到通信系统的正常工作，使通信清晰度降低。例如，电视、电脑、医疗仪器和一些数字化电子设备等，在谐波的影响下都可能会出现图像变形、失真等的情况，数据处理系统也可能会出现错误。此外，高次谐波也会对用电设备产生直接的危害，加快其老化的速度，进而导致发电设备和供电设备运行成本的增加，并对电气线路中的相关继电保护设备和保护元件造成影响，使其出现误动作情况。如果电子设备对于电源有着比较高的要求，那么在遇到谐波时，其程序就会出现错误，相关数据也会丢失，严重时甚至会遭到永久性的损毁。
3供配电系统的电力谐波防治措施分析
3.1整流装置脉冲数的增加
因为多次整流所产生的特征谐波次数n和脉冲数p之间有着正比关系，其谐波电流的平方根均值和脉冲数p之间又有着反比关系。所以在进行谐波治理的过程中，如果想要降低整流所产生的谐波电流，则可以将整流装置中的脉冲数进行适量的增加，这样就可以让谐波得到有效的治理。
3.2变压器接线方式的合理设置
通过各种变压器接线方式的混合使用，可以让5次谐波和7次谐波之间相互抵消掉。在共用电网的运行过程中，谐波大多来源于变压器，且和变压器绕组接线的方式有着直接关系。例如，在10kV的供配电系统中，变压器绕组接线的方式通常是Dyn形式或者是Yyn形式，在110kV和220kV电力系统中，变压器一次侧的绕组接线方式通常是星型，二次侧的绕组的接线方式通常是三角型。通过这样的绕组接线方式的不同，就可以让整个电力系统中的主要谐波电流得到有效削减。
3.3串联电抗器的应用
对于没有电抗器的用户端电容器，应该通过串联的方式接入电抗器，以此来起到谐波治理的效果。对于已有电抗器的用户端电容器，应该将其抗高次谐波能力进一步增强，通过这样的方式，就可以有效抑制高次谐波对电容器的不利影响。
3.4供电和电力网接线方式的优化
电力企业可以对电力电网接线的方式加以优化，并对其适当进行切换。这种保护措施应该根据电力网络的实际结构来实施，进而让电力系统中的谐波实现合理化的分布。同时，也可以鼓励用户多在用电低谷期用电，减少在电网负载较高的用电高峰期用电，这样才可以有效避免电力系统中负载过大而产生谐波，进而有效避免谐波对电力系统的不利影响。
3.5LC滤波器的加装
为了让电力谐波得到有效治理，可以将LC滤波器加装在谐波源附近，使其对谐波进行就近吸收。在工频的条件下，滤波器也可以为电力系统提供出无功补偿，使其功率得到合理改善，进而对高次谐波的产生起到一个有效的抑制作用。
4结语
电力谐波会对供配电系统的正常运行带来很大程度的不利影响。所以，相关企业应该对此加以重视，并通过合理的策略来进行谐波治理。这样才可以有效保障电力系统的正常运行，提升设备的运行安全和使用寿命，满足人们的用电需求，促进电力企业经济效益的提升。
参考文献
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