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摘要：谐波问题随着配网系统中电子装置产品的广泛应用日趋突显，它主要体现在电网的电流和电压发生畸变，从而对电力设备和质量造成影响。谐波的出现会给低压电网的正常运行造成直接影响。谐波治理问题已成为当今低压电网运行中亟待解决的问题之一。文章针对谐波污染对低压配电网的不利影响，提出了无功补偿装置在低压配电线路中的应用及其注意事项。
关键词：无功补偿；谐波治理技术；配网线路
引言
谐波是具有供电系统基波频率整数倍频率的正弦电压或电流,是相对于基础正弦波而言的,所谓正弦波(电压、电流)只是一种理想的参数波形。实际应用的交流发电机既没有高度精确分布的线圈结构,也没有绝对匀均变化的磁场,因此所产生的电压波形随时间变化关系都或多或少的偏离正弦波而发生畸变。因此,在任何系统中都含有谐波畸变。
1、谐波的类型
根据谐波的性质和速度可将其分为四种类型：准稳态谐波、波动谐波、快速变化谐波以及间谐波。由于谐波具有多样与随机的特性，很难对其量值进行精确的评估，因此IEC6100-4-7标准对准稳态谐波、波动谐波、快速变化谐波做了相关规定，数理统计是我们推荐的一种测量方法。国家相关标准中对谐波的评价依据是在3秒内对各次谐波进行有效测量的均方根值的95%概率。对实际测量值从大到小的顺序进行排列，将前面的5%个值去掉后，剩下的值中最大的那个作为95%的概率值，这样既方便也实用。在实际工作中对谐波进行监测与分析常用到的仪器是谐波测试仪。通常情况下，谐波监测点是用户与公用电网之间的公共连接点，通过对此连接点的电压与电网中的电流测量值的分析，获得谐波测量相关资料。相对单点的谐波测量而言，着眼整个电网系统，要对单点的谐波源及其模型进行定位、确定与分析并不简单。通常谐波源的定位方法有两种：功率方向法与瞬时负荷参数分割法。而分析谐波模型的方法包括非线性时域仿真、非线性频率分析法以及线性频率分析法这三种，对电网进行线性化处理是三者的共同点，不同的是处理过程中所采取的模拟方式有差别。
2、谐波对配电线路造成的危害
如果在低压配电线路中存在谐波电流，线路中就会发生集肤效应，还会发生有功功率损耗的不良情况。此时谐波的电阻就会变大，线路上损耗的电流就会随之增大。也就是说谐波会影响低压配电线路的运行效率，会降低供电的质量。在低压线路中，通过中性线的电流不大，一般情况下，都会使用比较细的线。如果其中存在着大量的谐波，线路的绝缘性能就会明显降低，进而发生线路短路的情况，如果没有及时发现，就有可能发生火灾事故。此外，谐波会对电容器的电容量产生一定的破坏作用。如果在线路中出现了谐波电压，电容器的温度就会持续升高，当温度上升至一定的高度，超过电容器所能承受的极限温度，此时电容器就会爆炸，这会给电力系统带来巨大的经济损失。
3、无功补偿谐波治技术应用
（1）电能用户端的应用。把无功补偿谐波治理的方法在电能用户端有效的实施，是把有源或无源滤波器植入电能用户端，使其实现谐波治理的目的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在无源滤波器植入的过程中，包括电容、电阻、电感等重要组成部分的无源网络是其中不可或缺的部分，它之所以被许多企业广泛的应用，究其原因是无源网络可以做到对谐波电流进行充分的吸收。无功偿谐波治理技术在电能用户端有效的应用，主要的任务是对滤波器的科学选择，根据实际情况合理的选择单调或双调的滤波器，对于谐波在配电线路中的污染的有效吸收得以实现。（2）变电站的应用。把谐波治理技术在低压配电网变电站中有效的应用也是一种治理谐波污染的非常重要的方式，并且其便捷的管理也使治理的效果变得更加的系统。现阶段治理低压配电网的变电站谐波污染，主要依靠混合型电力滤波器完成，该电力滤波器有效的整合了有源和无源滤波器的全部功能，使配电网吸收谐波的目标得到更好的实现。混合型电力滤波器主要包括串联和并联混合型电力滤波器，所以在具体的应用过程中应该按照实际情况进行灵活的选择，使其治理谐波达到最佳的效果。
4、无功补偿装置治理
低压配电网谐波需要注意的问题安装无功补偿装置是一项治理谐波的有效技术，能够达到良好的治理效果。在选择低压无功补偿装置时，应该做到科学合理。要对谐波的含量有清楚的把握，要了解谐波的负载性质。可以使用谐波测试仪测量线路中谐波的含量。电力负载的变化幅度、电力负载的变化频率以及三相负荷之间的平衡度这些都是电力负载的性质。要详细掌握这些内容，并在此基础上合理选择无功补偿装置。存在一些场合对谐波控制有着很高的要求，比如起重设备制造企业，各种大型的商场。为此在为这些场合选择无功补偿装置时，需要具体考虑这些场合的具体情况。另外还要收集配电网的技术参数，因为有了这些参数才能设计滤波器。配电网的运行电压值、电压值的变化范围、配电网的额定电压值、电压畸变率测试值以及配电网的基波频率无功负荷状态，这些都是配电网的基本参数值。参考这些参数，才能保证滤波器的设计符合使用的要求。选择无功补偿装置还要用到仿真模型工具，因此选择合理的低压无功补偿装置应该注意的方面有：针对无功补偿装置的选择类型的确定，应该对技术的运用原理和工作原理进行充分的考虑，还应该对无功补偿装置的功能和质量进行有效的分析，尽可能把智能型的装置作为首选；为了最大限度的发挥补偿装置的功能，有必要合理的分析其设置的部位。另外为了使补偿的效率得到提升，应该选择中心负荷位置安装补偿装置，防止因为长时间、长距离的运输过程中产生无功功率，进而达到降低成本的目的；必须重视安装装置的维护和监管，想要使补偿装置达到有效的补偿成果，使配电网线和电压的质量得到有效的保护及保障，便需要采取合理的监视措施，使无功补偿装置能发挥更大的作用，另外还应该根据实际情况制定相应的维护制度使工作人员的责任心得到培养，使其积极心被充分的调动起来，以保障设备运行的安全稳定；因为只有选择的补偿装置符合本地区的电网特征，才能使其发挥的补偿效果最佳，所以应该根据地区实际情况合理的选择无功补偿装置。
结束语
低压配电网运行中常会发生的非线性负荷现象，会降低压配电网的功率因数，进而产生谐波污染，对低压配电线路运行效率和供电的稳定可靠性造成较大影响，随着科学技术的飞速发展，各行业对稳定的电力支撑越来越依赖，谐波问题会严重影响电力系统的稳定运行，导致系统供电质量下降，这会对人们的正常用电产生不良影响。供电企业在运用无功补偿技术治理谐波时，应该仔细研究谐波污染产生的原因，更应该注意装置的合理运用。
参考文献
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[3]张家铭.基于特征向量的配电网混合谐波分离方法、实验及应用研究[D].重庆大学,2015.
论文作者:卢仲圩
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/18
标签：谐波论文; 装置论文; 滤波器论文; 电压论文; 无源论文; 配电网论文; 低压论文; 《基层建设》2019年第8期论文;