低压配电网谐波对网损的影响及对策研究
时间：2020-09-03 04:09:33 来源：达达文档网 本文已影响 人 
李鑫
摘要：电力系统应用谐波的历史已经非常久远，但是随着时代的发展与进步，社会经济水平在很大程度上得到了提高，人们的生活需求也处于不断增长的状态，与此同时，谐波在电力系统中的地位逐渐被谐波源所取代，就目前我国网损的状态来说低压配电所产生的网损为其中的主要组成部分，基于此，谐波不仅会影响到供电的质量，还会造成较大的电网损耗。文章对此进行分析，希望对相关人员有所帮助。
Abstract：
The history of the application of harmonics in power systems has been very long， but with the development and progress of the times， the socio-economic level has been improved to a large extent， and people"s life needs are also in a state of continuous growth. At the same time， the position of harmonics in the power system is gradually replaced by harmonic sources. As far as the current state of China"s network loss is concerned， the network loss generated by low-voltage power distribution is the main component. Based on this， harmonics will not only affect the quality of the power supply， but also cause large power grid losses. This article analyzes this and hopes to be helpful to relevant personnel.
关键词：低压配电;谐波;网损;对策
Key words：
low-voltage power distribution;harmonics;network loss;countermeasures
中图分类号：TM711 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2020）24-0247-02
0 引言
在時代不断发展的过程中，时代打开了科技信息的大门，我国的科技电子水平也在提升，与此同时，在电力设备应用这方面也增加了许多的非线性负荷设备，并且种类也在不断的增加，从客观的角度来说，正是由于这些非线性负荷设备使谐波大幅度增加，谐波会在很大程度上影响供电系统以及用电用户的电气设备，将会带来不可弥补的损失与消耗。
1 低压配电网谐波对网损的影响
根据实践调查发现，在电力系统中，为了满足时代发展的需求，在电子技术不断提升的状态之下涌现出了大量的电子负荷设备，正是由于这些设备的存在，就会产生不同频率的谐波，从而导致电流出现畸化的状态，除此之外，由于谐波对于电力系统的损害属于一种慢性病，需要经过长时间才能够逐渐的凸显出来，同时也正由于此，大多数居民以及单位并没有意识到谐波对电力系统所产生的负面影响，基于此，在日常的应用过程中，并没有采取具有针对性的措施来减少谐波对电力系统的侵害。一般情况下，谐波对于电力系统的影响主要包括以下几个方面：
首先大量谐波的出现会对电气设备带来严重的负面影响，缩短使用寿命，降低使用质量，根据实践调查发现，谐波是损害电气设备的主要原因之一，甚至当谐波放大时，会产生过电压的现象，这就极易导致电力爆炸，除此之外，旋转电机的使用寿命也会受到谐波的影响，由于受到临近效应的影响，当导线的频率升高使，导线的电阻也会随之增大，从而电阻产生的热量增加，形成不断的恶性循环;其次谐波还会在很大程度上增加导线的损耗，当谐波通过输电线路以后就会产生较大的电阻，消耗电能，生成多余的热量，长期处于该状态的书店导线就会出现严重的发热老化现象，在很大程度上增加电气事故发生的概率，另外，谐波还会增加供电系统中变压器的损耗，对于电力设备来说，变压器是其中的重要组成部分，由于变压器的数量极多并且分布广泛，因此变压器还是谐波产生的源头与中间环节，谐波的产生会使变压器出现过热、增大噪声的现象，在这样长期的运行状态之下，难免会出现一定程度的损耗，但是近些年来，变压器作为电力系统的基本设置，已经逐渐的开始允许在充满的谐波环境之下运行;最后谐波还会在很大程度上影响电力表数值的准确程度，电力表数据是对电网进行经济计算的主要数据，其不仅能够直接的反应出电力系统的运行情况，还是电力部门的主要经济保障。
2 治理谐波的相关措施
2.1 谐波滤波技术
以目前我国的科技状态来说，在电力企业中为了能够降低谐波所带来负面影响的主要方式就是利用滤波器，从客观的角度来说，滤波器分为有源以及无源两种，两种滤波器最大的区别就在于有源滤波器能够对一定频率范围内的谐波进行监督管理，并且还可以进行具有针对性的补偿操作，但是应用价格昂贵，对于小型企业或者是普通居民来说，有点小题大做，然而无源滤波器的功能比较单一，只能够对某一频率的谐波进行监督管理。
2.1.1 无源滤波器
无源滤波器是工业上最常用来抑制波形畸变的一种主要方式，其工作原理就在于在调谐频率处存在一部分阻抗，在所通过的电流中，只有符合该频率的电流才能够通过，无源滤波器主要分为单调谐滤波器与高通滤波器这两种，其中单调谐波滤波器能够为固定频率的谐波电流提供通路，适用范围比较狭窄，然而高通谐波滤波器则能够为设定范围内的频率电路提供通路，根据大量的实践调查发现，目前无源滤波器在工业上已经得到了广泛的应用，但是其滤波的效果并不是非常的明显。
在使用滤波器的过程中需要注意的是每一个滤波器都能够为一定数量的设备提供无功补偿，另外在使用高通滤波器时，应适当的设置较低的截止频率，通过这样的方式能够在很大程度上过滤大量的高阶段谐波，通常情况下，为了能够使滤波器的作用达到理想中的效果，在实际的应用过程中要根据电网系统的情况进行具有针对性的组合，从而使滤波器的应用能够达到组合优化的状态，实现滤波器的最大价值。
2.1.2 有源滤波器
从历史的角度來说，有源滤波器的快速发展是在电机进行技术革命以后，最初的形式为分离的模拟装置，之后发展成为数字装置以及微处理器，实现了信息技术与智能化控制的综合，目前已经发展成为可以进行编辑的逻辑器件，与此同时，正是由于这些科学技术的应用与发展，才使同时补偿供应大量的谐波电流成为可能。
有源滤波器除了能够对一定范围频率的谐波提供电流之外，还能够对频率发生变化的谐波进行追踪与监督管理，在检测过程中如果发现了任何具有畸形变化的谐波，可以迅速的对畸变的谐波进行补偿，从而抵消电网中的谐波，保证谐波处于无畸变的状态，与无源滤波器相比较之下，有源滤波器能够同时对多次的谐波进行检测管理，在很大程度上提升了工作的效率与质量。就目前我国的企业发展状态来说，有源滤波器的应用还处于比较少的状态，主要是由于市场上现有源滤波器的价格偏高，但是随着时代的不断发展与进步，有源滤波器的价格一定会有所下降，并且其种类与作用也将会越来越多元化。
2.2 降低谐波发生畸变的有效方式
2.2.1 网络重构
网络重构是消除谐波的主要方式之一，其主要是通过观察分析向识别系统注入出现畸形谐波较多的用户信息，对其进行深入的探究与分析。对于普通住宅来说，比较经济合适的方式就是通过相同的电路对电力负荷进行二次的承载，除此之外，经过大量的实践发展，在馈电线之间设置较大的谐波源能够有效的减少由于该条线路产生的谐波所产生的电压降。除此之外，如果在不考虑滤波器的前提下，可以将电路中的负载混合布置在同一条馈线上，通过这种方式能够有效的减少谐波出现畸变的现象，但是需要注意的是，该种方式并不适用与所有的情况，如果当线性负载中具有大量灵敏的电子设备时，应用该种方式可能达不到理想中的效果，甚至还会对电子设备的工作造成一定的影响。
2.2.2 对相位进行平衡
就目前我国社会用电情况来说，大多数商户以及居民都是采用TN-S或者TN-C-S的方式进行供电，基于此，大部分电力公司都是采用单相变压器的方式对居民以及商户供电，单相变压器虽然具有其特有的优势，但是在实际的应用过程中，单相负载会导致三相导线的负载出现不平衡的状态，甚至是导致电压不稳定，也就无法满足日常的供电需求。电压不稳定的现象在配电终端的表现最为明显，如果长期处于电压不平衡的状态，甚至还会出现偶次与非特性谐波，如果使用不平稳的电压对电气设备就会使设备的电动机出现负序电路的现象。大多数电动机对于相电压的状态都处于比较敏感的状态，尤其是在空调设备中，电动机更容易受到相电压的影响，这是由于在空调制冷的过程中，空调设备的电流密度会在很大程度上增大，这也是整体电流的密度增大。
2.3 居民与商业用电的谐波治理方案
由于居民与商业用电具有用电时间集中、用电季节性明显的特点，在对居民与商业用电所产生谐波的治理过程中可以从三个方面开始入手。首先在设计这方面，要进行合理的用电规划，并且在进行配网设计的过程中要尽可能的对配网的负载情况与谐波进行全面的分析与探究，掌握其中的信息，在低压配网系统中，可以将产生谐波的电气设备都连接在同一条母线上，从而利用谐波的互补作用来消除谐波所带来的负面影响，除此之外，就变压器这方面来说，为了避免变压器在工作的过程中出现过热的现象，可以使用K因数的变压器，从而降低由于谐波所产生的额外消耗，除此之外需要注意的是，在三相系统中，如果三相负荷工具相等的话并不代表着三相平衡，这是由于电力负荷本身就可能导致出现三相不平衡与非线性，基于此，在进行居民与商户的配电设计时，除了要考虑三相平衡的配电设施之外还要考虑其他具有负荷性质的用电设备。
其次在管理这方面，对谐波进行管理需要进行大量的投资，在对谐波进行区分的过程中，除了要依靠电力部门之外，还需要其他部分相互协助，共同发展与进步，解决供电过程中存在的问题。从客观的角度来说，谐波治理是一种综合性的治理方式，并且这对于改善供电公司供电质量来说具有至关重要的作用。然而在实际的应用过程中，大多数居民以及电力用户并不能够理解谐波对于电力设备与供电系统的负面影响，甚至认为这都是供电公司设备的问题，与居民的日常电力使用习惯并没有关系，基于此，为了能够尽可能的降低谐波对电力系统所产生的负面影响，一定要加强关于谐波的危害与重要性宣传，使用户能够意识到谐波的重要性，并且还可以根据不同的居民用电习惯制定出具有针对性的谐波控制方案。
能够有效防治谐波的主要方式就是有两种，分别是预防型以及补救性这两种，对于居住类型的用电来说，一般都是采用补救型的技术措施，在实际的应用过程中主要使用滤波器进行电压的补救。另外，在对居民这方面进行补救措施的过程中需要注意的是，为了避免居住用户的分摊过多的资金，在选择设备时要尽可能选择价位比较合适的设备。
3 结束语
总而言之，谐波对于用电设备以及供电系统的负面影响是巨大的，但是却只能够通过长时间的损耗才能够体现出来，然而大多数居民以及用电人群认为解决谐波所带来的负面影响是供电公司的责任，并且产生谐波的主要原因也在于供电公司，在这样的状态之下，才使我国谐波的改善一直处于低水平状态。基于此，在不断提升阻断谐波电力技术水平的同时，还要着重加大对谐波的宣传，使使用群体都能够意识到谐波的重要性以及处理谐波的必要性。
参考文献：
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