(云南电网有限责任公司文山供电局 663000)
摘要:谐波的产生对电力系统的安全稳定运行产生了重要影响,谐波的危害必须得到有效的控制和处理,才能保证电力系统运行达到安全稳定性要求。从目前谐波产生的危害来看,主要表现在4个方面:谐波会增加电网的附加损耗,影响电气设备正常工作,同时还会引发电网谐振,引起继电器误动作,这些危害对于电网的运行产生了非常不利的影响。因此,我们应当认识到谐波的危害,根据谐波产生的原因,制定有效的应对策略,保证谐波危害能够得到控制和消除。
关键词:谐波;危害;对策
一、引言
从目前谐波的控制来看,基于谐波产生的危害,在谐波的控制过程中,谐波的治理至关重要。从目前谐波治理措施来看,谐波在治理过程中主要分为主动型抑制方案和被动性抑制方案,在主动性抑制方案中可以采取三相整流变压器结构优化的方式予以实现。同时,还可以采取增加整流脉冲波数的方式予以解决。在被动抑制方案中,可以采取增加无源电力滤波器和有源电力滤波器的方式,对谐波予以有效治理。因此,我们应当根据谐波的特点和谐波的产生原因,采取有力措施,消除谐波产生的不利影响。
二、谐波的危害
(一)增加电网附加损耗
谐波是电力系统运行中产生的次生正弦波,谐波产生之后,对电网的稳定运行产生了较大的影响。谐波最直接的影响在于增加了电网的附加损耗,使电网的损耗直迅速扩大,不但不利于电网的稳定运行,同时还危害了电网的运行环境,使电网在整个运行过程中损耗加大,不利于电网的整体控制,对电网的传输效率以及电网的正常运行产生了不利影响。因此,掌握谐波的危害,将谐波作为电网附加损耗增加的重要原因,能够为下一步的谐波治理和谐波损耗的降低提供有力支持[1]。因此,掌握谐波的这一危害,对谐波的治理工作和治理措施的制定有重要影响。
(二)影响电气设备正常工作
电力系统中产生谐波之后,谐波不但会增加电网的附加损耗,同时还会对电气设备的工作状态产生影响。谐波出现之后,使电网中的电流和电压出现异常波动,导致电力系统中的电流电压出现异常,使电气设备在工作中获得的工作电压和工作电流出现较大的波动,超出了电气设备允许的扰动值,使电气设备在运行中面临较大的风险,一旦电流和电压过大,将会引起电气设备工作异常,严重时会导致电气设备烧毁[2]。因此,谐波对电气设备的正常运行产生了非常不利的影响,对电气设备造成了不可逆的伤害,需要在实际运行中得到有效的预防和治理。
(三)引发电网谐振
在电网运行中,谐波的产生不但会出现额外的扰动,使电网中的电流和电压信号出现较大幅度的波动,同时还会引发电网谐振,使整个电网的运行稳定性和安全性受到较大的影响,一旦引发电网谐振,整个电网的运行状态会发生较大幅度的变化,会引发电网中的电压和电流瞬时增加,它的幅度超出电网的容纳能力,使电网及配套设备在运行过程中出现问题,对整个电网的安全运行和电网的电压电流控制非常不利。因此,引发电网谐振是谐波产生的重要危害之一,对整个电网的运行状态产生了不利的影响,使电网在运行过程中需要采取有针对性措施予以防治。
(四)引起继电器误动作
在电力系统运行中,谐波的产生会对继电器的运行产生不利影响,继电器在正常工作中,需要识别电流和电压的数值及工作状态。发生谐振之后传输到继电器中的电流和电压数值发生变化,数值容易超出继电器允许的范围,导致继电器误动作,严重时会导致机电机烧毁,对整个电力系统的安全稳定运行会产生不利影响[3]。因此,在实际运行中,应当对谐波的产生原因和谐波的危害引起足够的重视,将谐波作为危害电力系统正常运行的重要因素来看待,通过制定有效措施解决谐波的危害问题,使谐波能够得到有效的预防和治理,减少谐波的危害。
三、谐波的抑制对策
(一)主动型谐波抑制方案
1.三相整流变压器结构优化
基于谐波的产生原因,在谐波的预防和治理过程中,应当采取主动型的谐波抑制方案,可以通过对三相整流变压器结构优化的方式,使整个谐波的产生过程得到有效干预。三相整流变压器结构优化可以按照现有的三相整流变压器结构,通过结构优化的形式,使谐波电流在三角形连接的绕组内形成环流,进而消除3的倍数次的高谐波电流[4]。这种方式相对简单,在结果的处理中能够达到谐波的处理要求,对于提高谐波的处理质量和降低谐波的产生频次具有重要作用。基于这一需求,在三相整流变压器结构中,需要通过对结构进行优化的方式,实现谐波的有效抑制。
2.增加整流器脉波数
在谐波的治理过程中,除了可以采取三相整流变压器结构优化的方式进行治理之外,增加整流器脉波数,也能够实现这一目标。由于整流器是电网中的主要谐波,产生源整流波形的脉波数越多,其次数低的谐波被消去的也越多。通过这一原理,通过增加整流器脉波数的方式,能够使整个斜波的数量得以消除,对提高谐波的治理效果和满足谐波的治理需要具有重要意义。因此,我们在谐波的治理过程中,应当从谐波的源头出发,通过增加整流器脉波数的方式,使谐波问题得到有效治理,对提高谐波的治理质量和效果具有重要意义。
(二)被动型谐波抑制方案
1.增加无源电力滤波器
在谐波的治理过程中,除了采取主动型治理方案之外,被动型谐波抑制方案也取得了积极效果。在被动性谐波抑制方案中,可以通过加装滤波装置的方式实现谐波的抑制,其中无源电力滤波器是重要的滤波装置,在实施过程中能够构成谐波回路,在系统中可以为谐波提供低阻通路,从而使这些谐波电流被分流吸收,而不至于注入到电网中去[5]。这种方法对谐波的处理具有突出的作用,在实际应用中效果明显,应用过程简单,能够实现谐波的有效处理。因此,增加无源电力滤波器是处理谐波的重要方式。
2.增加有源电力滤波器
在滤波器的增加过程中,除了安装无源电力滤波器之外,安装有源电力滤波器也是一种重要的方式,主要原理是从补偿对象及谐波中检测出需要补偿的分量,如谐波电流或无功电流分量由APf产生一个与补偿分量大小相等方向的电流予以抵消,通过谐波电流的抵消,达到消除谐波的目的。这种方式对谐波的治理具有重要作用,提高了谐波的治理效率,使谐波在治理过程中能够满足治理要求,提高谐波的治理效果。因此,在谐波治理过程中增加有源电力滤波器是重要的治理措施,对于提高谐波的治理效果和满足谐波的治理需要具有重要意义。
四、结论
总之,谐波的产生对电力系统的安全稳定运行产生了重要影响,谐波的危害必须得到有效的控制和处理。通过对谐波产生的危害进行全面分析,掌握了谐波对电力系统的危害,以此为基础制定有针对性的谐波治理措施,能够为谐波的防治提供有力支持,使电网中的谐波得到有效治理,提高电网的运行稳定性和安全性,保证电网在运行中能够满足安全稳定要求,在谐波的治理中能够取得积极效果,避免谐波因得不到有效治理,在电网中对整个电力系统的运行产生不利影响。
参考文献:
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