关键词：谐波；电力系统；影响；措施
前言
谐波对电力系统的运用有着重大的影响，会造成电力系统运行不稳定，如果不能够采取有效的措施来抑制或者消除谐波的产生，就会很容易造成电力系统当中电压以及电流出现较大的波动，导致一些事故的发生。因此电力系统管理人员要重视对谐波的管理工作，根据其所出现的原因以及提点，制定出有针对性的改进措施，从而实现谐波的有效治理。
一、电力系统中谐波的来源
电力系统中谐波产生的主要来源是用电设备以及自发电设备。这是因为发电机当中的所产生的磁场不可能是完全的正弦波，由此发电机所发出的电压波形也就不是完全的正弦波。根据调查显示，我国的普遍应用的发电机主要为两种：隐极机与凸极机。对于谐波的分量来讲，隐极机的效果要由于凸极机，但是对着技术的发展各种电子励磁装置的应用使得发电机当中的谐波分量逐渐上升。再发电机端口电压超过额定电压的百分之十的时候，则是电机的磁场已经饱和，就会导致电压三次谐波出现明显的增加；同样，如果变压的电源测电压也超过了额定电压的百分之十的时候，就会使得二次测电压的三次谐波增加。我国的电网电压普遍出现±7%的偏移，所以电力设备所产生的谐波分量都要比国家考核标准低，这也是电力设备不是影响电网波形质量的主要原因。由此可见主要影响电网波形质量的原因为非线性电力设备，这些设备才是主要的谐波源，例如：变频空调、电子整流器、电弧炉等[1]。
其中，非线性电力设备运用最为广泛的就是开关电源设备。它的工作原理是先将交流电变为直流电，在通过开关管来对变压器初级电流的开关进行控制，然后在变压器二次侧感应到电流，从而给用电设备供电。开关电源的频率一般是比40KHz要高的，这就使得开关电源在整流时就会产生谐波，还会在开关管开闭的时候，对电源反射40kHz的波。虽然其单台容量不大，但是运用范围非常的广泛就会导致其产生的三次谐波通过配变污染到10kV电网，还会导致配变中线的电流一直居高不下[1]。
二、电力系统中谐波的影响
1、谐波会影响变压器工作
谐波在电力系统当中，会对变压器的工作状态造成较大的影响，使得变压器的工作状态不稳定。这是因为谐波的频率是比较高的，从而使得导线的集肤效应逐渐加重，加剧了铜的损坏程度，同时，在变压器当中的铁心不能够适应磁通的急剧变化，从而导致铁心的损坏时间加快。这就使的变压不能够正常的开展工作，或者工作效率降低。
2、影响表计的计量精度
电力系统当中的谐波是由谐波源将其所吸收的一部分电能转化成谐波在发送到电力系统当中，这是电能表就会将谐波也当作发电来进行计算，从而出现计量上的误差。谐波对机械式电能表的影响更加严重，高频率谐波会产生高频旋涡阻力，这种阻力对导致机械式电能表变慢，从而不能够进行精确的计量。越是精密的电子设备谐波对其的破坏力越大，通常或导致它们不能够正常的进行工作，严重的会出现烧毁。
3、影响继电保护及自动装置
谐波还会使得电力系统当中多由的设备损耗加快，设备温度上升，尤其是含有电容器的设备，谐波会导致其设备出现损坏或者电容器爆炸。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在电力系统当中，谐波的逆序作用会对电机类设备的输出造成影响，使得输出扭矩下降。谐波还对对继电保护机构造成不利的影响，导致机电保护机构出现误动或者拒动故障，从而使继电保护机构不能够顺利的开展工作。
谐波在电力系统当中的污染程度如果是小于国家规定的标准，这种情况下通常是不会对电力系统造成影响的，但是对着谐波污染程度的加大，谐波对电力系统的影响就会显现出来。在谐波的污染情况严重超出国家标准时，如果还对其采用放任态度，往往会对电力系统造成很严重的和后果。谐波的产生源特性是非常复杂的，这是因为谐波的产生不仅仅是由于谐波源符合本身，还与电力系统当中的短路容量以及组成方式和电力系统中其他的负荷有关。这就导致谐波的过滤器没有办法做成定型的产品，必须要在现场对产生谐波的设备进行测试，才能够制定出有效的抑制消除措施[2]。
三、电力系统中谐波治理措施
1、优化电气设计，增加整流装置的脉动数
谐波产生的原因通常是因为电力系统当中电气设计的不合理所造成的，由此可见要想从根源上解决谐波问题就需要首先对电力系统当中的电气设计进行优化改进。在进行电力设计的时候，就要将抑制消除谐波问题考虑进去，采取有效的防治措施从而避免谐波的产生。例如：可以将整流器的脉动数进行提高，整流器是电力系统当中主要的谐波来源，其其特征频谱为n=Kp±1，由此可见，n会随着p的增加而增加，这样谐波电流就会相应减少，那么谐波也就随之减少。通过增加整流器的脉动数能够有效的减少谐波的产生。这样就能够保证电力系统当中的谐波减少，从而促进电力系统的稳定，保证电力设备的有效运转。还可以采用PWM技术，它是就是脉宽调制技术，它能够将谐波频率普增高从而使降低谐波量，这样就能够将变流器当中的输入变成正弦波，以此消除谐波[3]。
2、采用无源滤波器
随着科学技术的进步，无源滤波器能够有效的对谐波进行过滤。电力系统当中增加无源滤波器，让谐波在通过的时候能够得到过滤，从而保证电网不会受到谐波的影响。因此要重视对无源滤波器的使用，它能够对谐波进行有效的抑制消除，采取正确的措施进行无源滤波器的安装，从而使其功能被充分的发挥出来，以确保电力系统的稳定性。
3、 应用开关电源干扰的抑制技术
开关电源在电力系统当中的应用是非常广泛的，其虽然单体容量较少，但是整体看其是谐波的主要产生源。开关电源干扰技术能够有效的对谐波进项抑制干扰，降低谐波的能量，从而保证开关电源当中所产生的谐波不会顺着电流污染电网。因此要重视对此项技术的应用，不要因为开关电源内的小而忽视对其的注重，以确保配电网的稳定[4]。
谐波对电力系统的危害是比较严重的，在进行谐波的治理的时候，要想降低谐波的能力有效的得到降低，减弱其对电力系统当中输电网以及设备和线路的影响，就需要定期的对电力系统当中的电力设备进行检测，在出现问题是及时的进行解决，从而保证电力系统的稳定。对谐波的电流进行控制，将其危害性降到可以控制的范围当中，促进电力系统的稳定运行。
结束语
综上所述，谐波对电力系统当中的影响是比较大的，会导致电力系统的不安全以及不稳定。谐波产生的原因有许多，要阵地不同的原因来进行有针对性的防治措施，从而确保谐波能够有效的被抑制消除。开关电源能作为谐波的产生源要得到应有的重视，虽然其单体容量比较小，但是其应用范围非常的广泛，因此定期对其进行检测，根据其特性采取有效的措施。
参考文献：
[1]余全昌. 简述电力系统谐波产生及治理措施[J]. 锦绣, 2017(7).
[2]付金光, 索贵龙, 杨伟民. 浅谈电力谐波对电网的危害及防治措施[J]. 工程技术:全文版, 2016(8):00173-00173.
[3]高帅. 浅谈电力谐波对电网的危害及防治措施[J]. 科学中国人, 2016(14).
[4]陈必荣. 电力系统谐波危害及其治理措施的分析[J]. 电气时代, 2016(8):52-55.
论文作者:张晓勇,胡敏,徐佳康
论文发表刊物:《科技中国》2018年5期
论文发表时间:2018/8/10
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