摘要：通信电源在通信系统中起着至关重要的作用。但是在日常应用中，通信电源却常常受到谐波方面的影响，导致供电系统电压以及电流不稳定，导致功率下降。所以要确保通信电源系统安全、可靠、不间断稳定运行，值勤人员必须采取合理方式抑制与治理谐波。本文通过对谐波的简单分析，提出了治理方案，仅供参考借鉴。
关键词：通信电源系统；谐波；治理
随着电力系统大力发展，非线性电子装置也被大众熟知。但是正是由于这些非线性电子装置的广泛应用，致使通信电网中产生了大量谐波，谐波越多，供电质量就会受到越大程度的影响，因此抑制与治理谐波非常重要。
一、谐波在通信电源系统中产生的影响
一般在电力通信电源系统中，电压已经有明确的规定，因此相关人员在设置通信电源系统电压时，要根据国家规定要求进行设置。通常而言，在不受到任何干扰的情况下，电源能够为电网提供50Hz左右的电压，此时该电压不仅属于单一频率，而且非常稳定。但是由于谐波的存在，通信电源系统受到了非常巨大的影响，电压浮动值已经不能满足现有要求，也不是单一频率，这就大大影响了负载运行情况。同时还会加剧变压器的漏磁、铜损现象，甚至会使变压器的铁芯在磁通量发生高频交变时出现涡流现象。这不但会降低电网的运行下来，还会造成大量能源浪费。
二、通信电源系统中谐波治理的重要性
通信电源系统会出现谐波，究其根本原因是机房中有很多非线性设备，比如变频空调、服务器等，这些非线性设备产生了大量谐波，直接影响了电能供应质量。为了能够让谐波的危害性降低到最小程度，谐波治理就显得非常重要。通信电源系统有两种负载，一种是保障负载，即为开关电源、空调等，而另一种是非保障负载，即为照明、电梯等方面的负载。因为整流或者是滤波等元器件自身的功率非常大，当这些非线性元器件接到开关电源中时，就会出现很多的谐波电流，这些谐波的出现会导致电压波形变形，由此系统功率会受到非常严重的影响。如果不对UPS中的谐波加以处理，会使得谐波电流含量占50%左右，而电压含量却低于11%，功率因素仅在0.7-0.85之间。之前人们对谐波并不重视，所以很多开关电源生产厂家生产的产品具有非常多的谐波电流，以3000A的开关电源为例，如果负载率达到了50%，而谐波电流可能就占到了40%，而这其中有效功率不到8%。这对整个通信电源系统来说都非常不利。
三、通信电源系统谐波治理方法
（一）滤波设备的合理选择
1．无源滤波器
目前在通信电源系统中，LC无源滤波器的应用较为广泛，此种装置可以用来进行谐波补偿。其应用的最大优点就是过滤效果显著，且使用方法非常简单方便，能够很好的保证运行环境安全。但是此种方法也有一定的劣势，比如需要应用非常多的元器件，如果不加以合理利用，可能会有很多资源被浪费，节能性非常差。
2．有源滤波器
有源滤波器在消除谐波过程中，可对系统中的谐波实施动态补偿，可有效降低高次谐波电流引发的线路以及设备损耗等，并能实现谐波变化的跟踪补偿，具有良好的谐波抑制效果，但其结构复杂，以及在实施补偿中产生的功耗较高。
3．混合型滤波器
混合型滤波器在应用中，可将其串联在负载、无源滤波器与电源之间，有源滤波器视作一个抗阻器件，其对谐波抗阻表现为高阻，而对基波则的抗阻则为0，从而避免了电网中谐波的流入，达到隔离谐波、避免谐振的作用。
（二）滤波设备安装与调试。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
在通信电源系统中选择一个恰当位置安装滤波器也非常重要，一般而言，谐波会受到时间的影响，时间变化，谐波也会发生波动，但是如果能够合理安装滤波器，就能够解决这一问题，可以抑制系统中存在的大量谐波。
在安装谐波治理设备之前，应合理选择滤波设备的容量I。若设在滤波设备安装处实际测得的谐波电流值为I0，选择的谐波实测量用THDi表示，则安装的滤波设备需满足以下条件：I≥（THDi实测值-THDi目标值）
在设备安装过程中，首先应正确选取其安装位置，同时还需留出足够的空间，以便于谐波治理设备的调试与维护。同时，在安装过程中，进行设备接线时，应严格检查输入的驻点参数，确保其满足设备安装的技术规范要求。再次，在导线敷设时，还需确保其接线端子与导线截面积能够对应于工作电流，并留有足够的裕量，以确保滤波设备在进行高次谐波补偿过程中的安全运行。最后，在完成安装之后，在经检查，确保接线无误之后，还需依据调试图进行设备调试，在滤波设备正常运行情况下，方可投入谐波治理之中。
（三）谐波电流的计算
由于谐波电流计算涉及到诸多因素，尤其是在实际发生的现场更为复杂，很多设备即使谐波源，同时也是吸收谐波的消谐装置。在这种情况下，收集到完整的电气设备谐波数据是很困难的，在此提出谐波电流计算的经验公式，以满足工程设计要求。
ITHD=k1×k2×THDi （1）
其中，ITHD——谐波电流，A；
k1——负荷率，即计算负荷占变压器额定容量的比例，通常在0.5～0.8之间；
k2——综合治理系数，通常在0.2～01.0之间；
THDi——谐波电流畸变率，通常在10%～35%之间。
例如，某电厂，一台空冷变压器的额定容量为2500kVA，负荷率k1为0.8，综合治理系数k2取0.7，谐波电流畸变率取25%。由公式（1），
得ITHD=0.8×0.7×25%=505.2A
得出估算的谐波电流值，便可进一步选出适当的APF产品，从而避免了谐波电流值估算过大或过小，从而影响APF的谐波消除效果。
（四）谐波谐振的治理
谐波谐振对通信电源系统运行有着非常大的不利影响，因此治理谐波的过程中，实际上就是在治理谐波谐振，具体的解决方法如下：①值勤人员要尽可能的减少谐波源；②尽量控制带有谐波源的谐波电流进入到电网中；③在谐波源前应该安装设置滤波器，能够有效避免谐波电流进入到通信电源系统中；④通信电源系统参数要尽量避开谐波谐振区间。值勤人员可以调整补偿电容器组数，以此让整个系统参数发生变化，这样就可能避免谐振区域，此外，在确保功率因素不发生任何变化时，可以对系统内容性参数进行调整，也能够避开谐振。
四、结语
总之，非线性电子装置的应用，使得非线性负荷随着增加，通信电源也因此受到了谐波非常严重的影响。由于谐波之间能够叠加，损耗一定功率，这使得电网利用效率大为下降。在抑制与治理谐波问题上，工作人员首先要对谐波源类型、所具备的特性、产生机理等进行有效根治，以此才可以有针对性的应用方法，来抑制谐波。
参考文献：
[1]戴宪滨，赵毅，李荣毅.电力系统中高次谐波的危害及其限制方法[J].沈阳工程学院学报（自然科学版）.2008（04）
[2]王广柱.并联型有源电力滤波器电流控制的等效原理[J].中国电机工程学报.2006（15）
[3]麦茜坚，邓亮.谐波对10kV电力电容器组的影响[J].科技资讯.2006（02）
[4]李乔，吴捷.自适应谐波电流检测方法用于有源电力滤波器的仿真研究[J].电工技术学报.2004（12）
[5]姚为正，王群，刘进军，王兆安.有源电力滤波器对不同类型谐波源的补偿特性[J].电工技术学报.2000（06）
论文作者:汤怀春
论文发表刊物:《基层建设》2015年第35期
论文发表时间:2016/12/6
标签：谐波论文; 电流论文; 滤波器论文; 系统论文; 通信电源论文; 谐振论文; 设备论文; 《基层建设》2015年第35期论文;