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摘要：随着社会经济的发展，大量纺织印染企业更新设备，导致电网中非线性负荷增多，大量的谐波开始影响到供电质量和设备运行，治理谐波污染，具有至关重要意义。本文通过分析谐波产生的原因和危害，提出了治理措施，并分析了治理后的成效，希望可以对纺织印染企业的谐波治理起到借鉴作用。
关键词：企业；谐波；治理；
目前，许多纺织印染企业为了提高产品质量纷纷改造技术，大量使用变频、直流等设备，产生大量5、7次谐波，引起谐波超标，产生谐波污染，导致电能质量下降。同时，如果谐波次数与电抗率相近，并容设备就会吸收谐波电流，导致自身过载，损伤并容设备。所以，无论从设备安全运行还是电能质量的角度，都要对谐波源进行治理。
一、谐波产生的原因
（一）通风设备：厂内常采用变频风机及空调，变频器是典型的谐波源，其电流畸变率高达33%，会产生大量的5、7、11、13等（6n±1）次谐波；
（二）照明设备：厂内大量使用节能荧光灯具，荧光灯接成三相四线负载时，中线上就会流过很大的三次谐波电流；
（三）粗纱、细沙、抓棉、定型机、染缸等设备：生产过程中使用了大量变频调速设备和整流器，都带有变频等非线性负载，会产生大量谐波电流。
二、谐波的危害
（一）谐波增加了公用电网中元件的损耗。降低了发电、输电效率，还引起局部并联谐振和串联谐振，放大谐波，最终使线路过热，导致火灾。
（二）谐波影响各电气设备的正常工作。谐波使电机产生机械振动、噪声和过电压，使变压器局部过热，还会导致继电器保护和自动装置的误动作，使电气测量仪表计量不准确。
（三）谐波会对邻近的通信系统产生干扰。轻则产生噪声，降低通信质量；重则信息丢失，无法正常工作。
（四）结合滨海印染集聚区的实际情况，已造成以下危害：
1、电网侧已造成110kV变电所侧电容器无法投入，主变利用率下降，无功损耗增加，变电所有功出力下降，影响后续的业扩报装。
2、用户侧已造成低压电容器不能投运，强制投运引起电容器烧毁。
三、谐波治理的技术措施
（一）无源谐波滤除装置
无源滤波主要是将用电抗器与电容器串联，组成LC 串联回路，并联于系统中，LC回路的谐振频率设定在需要滤除的谐波频率上。其成本低，但滤波效果较差，若谐振频率设定得不好，会与系统产生谐振。
（二）有源谐波滤除装置
有缘谐波滤除装置是在前者的基础上发展起来的，它主要是电力电子元件组成电路，产生一个和系统谐波同频率、同幅度，但相位相反的谐波电流与系统中的谐波电流抵消。但由于受到电力电子元件耐压，额定电流的发展限制，制作较前者复杂的多，成本较高。
四、治理后的成效
（一）减少谐波含量，避免电容器组和系统电路发生并联谐振而引起烧毁，保证无功补偿柜正常运行。
（二）减小流过配电线路的电流有效值，提高功率因数。减小线路损耗，降低配电线缆的温升，提高线路带载能力。
（三）减少控制设备和继电保护装置误动作或拒动作，同时补偿三相电流的不平衡，提高供电的质量、安全和可靠性。
（四）减小变压器的附加损耗，降低噪声，提升变压器的带载能力。
（五）通过数据对比可以看出，电压、电流波形、电流畸变率、有功功率、功率因数等都得到了明显改善。
有源滤波器（APF）接入后，能提升供电系统的变压器和配电线缆的带载能力。
五、绍兴东盛印染有限公司谐波分析及治理方案
（一）配电系统概况
绍兴东盛印染有限公司合同容量7000kVA，其中1#、2#、3#配变容量2000kVA，额定电压10500±2*5%/400V，接线组别为D，yn11，并列运行。4#配变容量1000kVA，额定电压10500±2*5%/400V，接线组别为D，yn11。每台配变都安装总容量为600kvar的无功补偿。主要负载为变频电机。
（二）治理方案
1、FC+APF
先治理由无功补偿投入产生的谐波放大部分，再治理由负载产生的谐波电流。
第一步：在无功补偿装置中串接电抗器，使无功补偿由原来的容性阻抗变为感性阻抗，避免谐波电压和电流放大。在配变的无功补偿中串接电抗器。每台电容器加装一台与之配套的14%的电抗器。总补偿容量为600kvar。主原理为图1-1。
第二步：采用APF有源滤波装置，安装500A的APF有源滤波装置。
图1-1
2、直接采用APF有源滤波装置
采用500A的APF有源滤波装置。工作原理：由DSP监测信号中的基波成分并滤除，将剩余部分波形反向，通过控制IGBT功率模块的触发，向电网输出与电网谐波电流相位相反、幅值相同的谐波电流，滤除（抵消）谐波、动态补偿系统波动、提高功率因数。
（三）治理效果
1、0.4kV侧有源滤波装置投入时，10kV侧谐波电流测试数据，见表1-1。统计区间为16-11-22 15：18：20 -- 16-11-22 15：44：00。国标限值为上级变电所容量50MVA，线路最小短路容量224.42MVA，用户协议容量7MVA。
表1-1
因10kV的电流互感器只取A、C两相，故测试时未做测试。因B相电流为A、C相电流的合成值，故A、C相谐波电流不超标，B相谐波电流也不超标。
2、0.4kV侧有源滤波装置切除时，10kV侧谐波电流测试数据，见表1-2。统计区间为16-11-22 15：10：05 -- 16-11-22 15：18：05。
表1-2
3、0.4kV侧有源滤波装置投入与切除时，10kV侧谐波电流测试数据，见表1-3。
表1-3
六、结束语
本文详细分析研究了谐波产生的原因、危害和治理措施，结合绍兴东盛印染有限公司的实际情况，在分析数据的基础上，展示了谐波治理的成果。希望可以对不同企业、尤其是纺织印染企业的谐波治理起到一定的借鉴作用，
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作者简介：
戚凌峰（1983.11-），男，浙江杭州人，助理工程师，大学，研究方向：用电检查。
论文作者:戚凌峰
论文发表刊物:《电力设备》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/31
标签：谐波论文; 电流论文; 装置论文; 谐振论文; 电容器论文; 纺织印染论文; 绍兴论文; 《电力设备》2018年第1期论文;