谐波治理对电能质量的影响

随着节能降耗力度的加大以及新能源和智能电网的大规模快速应用，电网用户日趋增多，用电设备日趋复杂。大量节能灯、变频器的使用以及风能、太阳能并网发电等分布式电源增加，使得电网中的谐波问题日趋严重，谐波治理技术由此发挥巨大作用。

在办公室电脑上就能看到客户的谐波情况，这是上海坤友电气有限公司，*新推出KYWK-9000电能质量监测系统。

电能质量的好坏，直接影响到工业产品的质量，评价电能质量有三方面标准。先是电压方面，它包含电压的波动、电压的偏移、电压的闪变等；其次是频率波动；*后是电压的波形质量，即三相电压波形的对称性和正弦波的畸变率，也就是谐波所占的比重。

随着科学技术的发展，工业生产水平和人民生活水平有所提高，非线性用电设备在电网中大量投运，造成了电网的谐波分量占的比重越来越大。它不仅增加了电网的供电损耗，而且干扰电网的保护装置与自动化装置的正常运行，造成了这些装置的误动与拒动，直接威胁电网的**运行。

举个常见的例子来说，电子节能灯在使用量所占比重较小的电网中运行，的确比常用的白炽灯好，不仅亮度高又省电，而且使用寿命也长。但是相反，在大量投运节能灯后，将产生较大的谐波，“污染”一片电网。因此，我们对谐波必须进行治理，使谐波分量不超过国家标准，从而保证了电能质量，使客户用电无忧。

目前，电器设备使用越来越频繁，谐波对电能质量的影响也越来越大。但是，从我国目前的电能质量谐波治理产品市场的角度来看，仍落后于对电能质量控制较好的发达国家。

目前，常用的谐波治理装置有两种：KYLB无源电力滤波装置和KYYLB有源电力滤波装置。KYLB无源电力滤波装置的主要结构是把电抗器与电容器串联起来，再并联于系统中。10千伏以下电力系统大多数采用KYLB无源电力滤波装置。一般而言，KYLB无源电力滤波装置的成本低，但滤波效果一般。从发展前景看，由于成本较低，市场的前景可观。KYYLB有源电力滤波装置是在无KYLB无源电力滤波装置的基础上发展起来的，它的滤波效果好，在其额定的无功功率范围内，滤波效果可达到****。但成本极高，如果成本能有所下降，将大大有利于KYYLB有源电力滤波装置的推广。

未来，我国在电能质量治理技术上，将取得重要进展，从而有力地推动我国电能质量治理产品市场的发展，谐波治理设备市场也将随之迎来发展期。据专家预计，2011～2015年，谐波治理设备市场年容量可达200亿～250亿元，市场空间巨大。

节能作用减少电流损耗

谐波治理后并不会给产生谐波的设备带来直接的节能效果，但是由于谐波电流的减少也存在间接的节能效果，主要有以下两个方面：

一方面是变压器。对变压器而言，谐波电流可导致铜损和杂散损耗增加。与纯基波运行的正弦波电流和电压相比较，谐波对变压器的整体影响是温度升高，也就是损耗增加。因此，谐波治理对减少变压器的损耗还是有一定的作用。当谐波电流比较大，且总谐波电流含量较高时，谐波治理对减少变压器损耗有较明显的效果。

比如一些互联网数据中心机房，大量的使用了UPS系统设备，这些UPS设备有些是电流谐波含量较高的，谐波电流非常大，这就会明显增大变压器的损耗，这时候谐波治理的作用就显现出来了。

另一方面是配电线路。因为线路是有阻抗的，在导体中非正弦波电流所产生的热量与具有相同均方根值的纯正弦波电流相比较，非正弦波会有较高的热量，也就是谐波电流会引起电缆更高的温升。该额外温升是由电缆的集肤效应所引起的，而这种现象还取决于频率及导体的尺寸。导线的直径愈大，因集肤效应而使谐波频率下电阻的增加愈明显，谐波产生的附加损耗也越大，谐波治理后的节能效果就会越突出。

谐波是非线性负荷接入电网造成的，谐波的危害十分严重。用电客户使用的任何电气设备都可能是谐波源，但只有大功率设备产生的谐波容易超过国家规定的标准，给企业自身及电网**运行带来危害。

谐波治理有效降低了各生产企业的成本，提高了客户的产品质量，使电网的电能质量管理工作得以提高。

名词解释

谐波源自一种整数倍于工频50赫兹的高频电流，大量的谐波电流会引起电网中的电压畸变，严重危害电网运行的稳定性。同时，大量的谐波在电网中积累叠加导致线路损耗增加，浪费电能。据测算，在电网的供电损耗中，有10％的损耗由谐波污染导致。谐波治理可以有效降低电能损耗，增强电网的稳定性。