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摘 要： 在电力系统中谐波的产生较为普遍的，由于谐波的产生对电网和电力设备产生的危害非常严重，逐渐受到供电部门的重视。随着供电系统中自动化程度的不断提高，非线性电力设备和负荷的大量使用，导致谐波在供电系统中产生的次数越来越多。因此，供电部门应该认识到供电系统中产生谐波的严重性，必须采取有效的措施尽可能的避免谐波的产生，减少谐波对供电系统造成的危害，保证供电系统能够安全运行。所以，就针对供电系统中谐波的成因与防策略进行浅显的分析和研究。
关键词： 供电系统；谐波；成因；防护策略；分析
中图分类号：TD611 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）0210141－01
随着我国市场经济的快速发展，我国的用电量也不断提高，人们的节约能源的意识不断提高，人们广泛的使用非线性负荷等节电产品，就会给供电系统带来较为严重的谐波问题，从而导致供电系统中电压正弦波形发生畸变。通常情况下，谐波的产生会导致电压频率不稳和不对称。因此，供电部门应该采取有效的防护策略做好谐波的治理工作，降低电能的损耗，延长 设备使用寿命，改善电磁环境，提高产品的品质。
1 供电系统中谐波产生的成因
谐波是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量，一般是指对周期性的非正弦电量进行傅里叶级数分解，其余大于基波频率的电流产生的电量。在供电系统中，导致谐波产生的根本原因主要是非线性负载。就是当电流经过负载时，与所加的电压没有呈现出正常的线性关系，导致非正弦电流的形成，最终导致供电系统中产生大量的谐波。由于在供电系统中半导体晶闸管的开关操作以及二极管、半导体晶闸管具有明显的非线性特性，并且供电系统中的一些电力设备能够形成相对较大的背离正弦曲线波形。因为供电系统中谐波电流的产生与功率转换器的脉冲数是密切相关的。也就是说供电系统中的功率变换器的脉冲数越高，最低次的谐波分量的频率就会越来越高。除此之外，供电系统中的耗能装置也会产生谐波。例如荧光灯的电子控制调节器就会产生较大的谐波。在供电网络电阻的作用下非正弦曲线电流会严重导致非正弦曲线电压的下降。由此可见，在供电系统中谐波产生的原因是多方面的，对供电系统正常运行产生了非常不利的影响。所以，供电部门应该根据谐波产生的原因，采取有效的措施予以治理，减少谐波对供电系统造成的损耗，保证供电系统能够安全的运行。
2 供电系统中谐波的危害
在供电系统中谐波的产生会对电网造成严重的干扰和破坏，会导致用电设备所处的环境非常恶劣，对周围的用电设备在一定会程度上也会产生干扰。随着各种电力电子装置的广泛应用，导致供电系统受到谐波的危害日益严重，因为谐波的产生导致供电系统和电力设备出现故障的现象不断增多。因此，供电部门应该重视谐波危害的严重性。由于谐波的产生会导致电能的生产、传输和利用效率明显下降，致使电气设备在运行过程中过热、产生较大的振动和噪声，造成绝缘体老化，严重缩短了电气设备的使用寿命，更为严重的会导致电气设备发生故障或者烧毁，无法使用。电力设备出现烧毁的现象是因为谐波产生很可能会引起供电系统中局部并联谐振或者串联谐振，导致谐波含量不断放大，最终造成电力设备烧毁。除此之外，谐波的产生还会导致继电保护和自动装置出现误动作，使电能计量无法正常工作，出现混乱现象。
谐波在供电系统中存在对供电系统造成的严重的危害，供电部门如果不能及时的治理谐波，就会导致大量谐波电压电流在电网中积累叠加，使线路损耗不断增加，加大了电力运行成本，是供电的可靠性明显降低，供电事故不断发生，电力设备无法正常运行，较为严重的导致线路出现短路，使供电系统出现区域电网瓦解和停电现象的发生。所以，供电部门必须采取有效的措施及时的治理谐波，有效的保护供电系统的安全运行。
3 供电系统中对谐波的防护策略
对于谐波在供电系统中产生的严重危害，供电部门应该采取有效的措施对供电系统进行防护，避免谐波的产生，保证供电系统的正常运行。
3.1 通过技术措施，防护谐波产生的危害。供电部门在治理谐波过程中可以采取技术措施，减少谐波对供电系统造成的危害。首先，供电部门可以合理的应用由L、R、C元件构成的谐振回路，例如，应用无源滤波器在电力电子设备中，可以有效的防止谐波进入到供电系统中。其次，可以合理的应用可以控制的半导体器件向供电系统中引入与谐波电力幅值大体相等，与谐波电流相位相反的电流，可以有效的治理谐波。第三，可以在谐波产生的根源安装上静止无功补偿装置，从而能够有效的治理谐波的产生。第四，供电部门可以适当的将电容器组的一些支路改变成滤波器或者串联电抗器，能够有效的防止谐波的放大对供电系统造成的危害。
3.2 改善供电环境。供电部门应该改善供电环境，保证供电系统的安全运行。应该选择较为合适的供电电压，尽可能的使三相电压处于平衡状态，能够有效的降低谐波对供电系统的影响。如果谐波源是由较大的供电电网供电，承受谐波的能力就会不断加大，并且对谐波源负荷用专门的供电线路进行供电，就可以有效的避免谐波对其他供电线路造成的危害。所以，供电部门必须采取措施改善供电环境，对谐波源进行有效的治理，尽可能的减少谐波对供电系统产生危害。
3.3 降低谐波源的谐波含量。供电部门采取有效的措施降低谐波源的谐波含量，能够减少谐波电流对供电系统的造成的危害，有效的抑制谐波电流，这是一种积极的治理方法，能够提高电网的质量，降低供电系统的运行成本，减少费用支出。首先，供电部门可以采用增加整流器的脉动数，可以起到平滑波形的作用，能够有效的减少谐波。其次，供电部门可以采用脉宽调制方法，采用PWM，在所需要的频率周期范围内，合理的将直流电压调整成等幅不等宽的交流输出电压脉冲，从而能够有效的抑制谐波，减少谐波对供电系统的危害。最后，供电部门可以合理的应用三相整流变压器采用Y／△或者△／Y的接线，从而控制谐波的产生，避免谐波的产生对供电系统的破坏。总而言之，供电部门通过采取上述方法，降低谐波源的谐波含量，可以从根源上减少谐波的产生，从而较好的治理谐波，保证供电系统的正常运行。
4 总结
本文通过对供电系统中谐波的成因与防护策略的分析和研究，从中深刻的认识到谐波的产生对供电系统造成危害的严重性，供电部门通过采取有效的措施对谐波进行治理，能够减少谐波的产生，防止谐波对电力设备和电网的损耗，保证供电系统的安全性和可靠性。
参考文献：
[1]刘燕燕、亓跃峰，电网谐波危害分析及在煤矿生产中的应用[J].现代电子技术，2005（08）.
[2]吴震春、任子晖、仇润鹤，煤矿电网谐波的测试与分析[J].煤煤炭科学技术，1993（06）.
[3]王凌云，民用建筑配电系统中的谐波及其抑制[J].电世界，2000（07）.
[4]郎维川，供电系统中谐波的产生、危害及其防护对策[J].高电压技术，2006（02）.
[5]阳若宁，电力系统中谐波的产生、危害及抑制[J].长沙电力学院学报（自然科学版），2003（02）.
关键词： 供电系统；谐波；成因；防护策略；分析
中图分类号：TD611 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）0210141－01
随着我国市场经济的快速发展，我国的用电量也不断提高，人们的节约能源的意识不断提高，人们广泛的使用非线性负荷等节电产品，就会给供电系统带来较为严重的谐波问题，从而导致供电系统中电压正弦波形发生畸变。通常情况下，谐波的产生会导致电压频率不稳和不对称。因此，供电部门应该采取有效的防护策略做好谐波的治理工作，降低电能的损耗，延长 设备使用寿命，改善电磁环境，提高产品的品质。
1 供电系统中谐波产生的成因
谐波是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量，一般是指对周期性的非正弦电量进行傅里叶级数分解，其余大于基波频率的电流产生的电量。在供电系统中，导致谐波产生的根本原因主要是非线性负载。就是当电流经过负载时，与所加的电压没有呈现出正常的线性关系，导致非正弦电流的形成，最终导致供电系统中产生大量的谐波。由于在供电系统中半导体晶闸管的开关操作以及二极管、半导体晶闸管具有明显的非线性特性，并且供电系统中的一些电力设备能够形成相对较大的背离正弦曲线波形。因为供电系统中谐波电流的产生与功率转换器的脉冲数是密切相关的。也就是说供电系统中的功率变换器的脉冲数越高，最低次的谐波分量的频率就会越来越高。除此之外，供电系统中的耗能装置也会产生谐波。例如荧光灯的电子控制调节器就会产生较大的谐波。在供电网络电阻的作用下非正弦曲线电流会严重导致非正弦曲线电压的下降。由此可见，在供电系统中谐波产生的原因是多方面的，对供电系统正常运行产生了非常不利的影响。所以，供电部门应该根据谐波产生的原因，采取有效的措施予以治理，减少谐波对供电系统造成的损耗，保证供电系统能够安全的运行。
2 供电系统中谐波的危害
在供电系统中谐波的产生会对电网造成严重的干扰和破坏，会导致用电设备所处的环境非常恶劣，对周围的用电设备在一定会程度上也会产生干扰。随着各种电力电子装置的广泛应用，导致供电系统受到谐波的危害日益严重，因为谐波的产生导致供电系统和电力设备出现故障的现象不断增多。因此，供电部门应该重视谐波危害的严重性。由于谐波的产生会导致电能的生产、传输和利用效率明显下降，致使电气设备在运行过程中过热、产生较大的振动和噪声，造成绝缘体老化，严重缩短了电气设备的使用寿命，更为严重的会导致电气设备发生故障或者烧毁，无法使用。电力设备出现烧毁的现象是因为谐波产生很可能会引起供电系统中局部并联谐振或者串联谐振，导致谐波含量不断放大，最终造成电力设备烧毁。除此之外，谐波的产生还会导致继电保护和自动装置出现误动作，使电能计量无法正常工作，出现混乱现象。
谐波在供电系统中存在对供电系统造成的严重的危害，供电部门如果不能及时的治理谐波，就会导致大量谐波电压电流在电网中积累叠加，使线路损耗不断增加，加大了电力运行成本，是供电的可靠性明显降低，供电事故不断发生，电力设备无法正常运行，较为严重的导致线路出现短路，使供电系统出现区域电网瓦解和停电现象的发生。所以，供电部门必须采取有效的措施及时的治理谐波，有效的保护供电系统的安全运行。
3 供电系统中对谐波的防护策略
对于谐波在供电系统中产生的严重危害，供电部门应该采取有效的措施对供电系统进行防护，避免谐波的产生，保证供电系统的正常运行。
3.1 通过技术措施，防护谐波产生的危害。供电部门在治理谐波过程中可以采取技术措施，减少谐波对供电系统造成的危害。首先，供电部门可以合理的应用由L、R、C元件构成的谐振回路，例如，应用无源滤波器在电力电子设备中，可以有效的防止谐波进入到供电系统中。其次，可以合理的应用可以控制的半导体器件向供电系统中引入与谐波电力幅值大体相等，与谐波电流相位相反的电流，可以有效的治理谐波。第三，可以在谐波产生的根源安装上静止无功补偿装置，从而能够有效的治理谐波的产生。第四，供电部门可以适当的将电容器组的一些支路改变成滤波器或者串联电抗器，能够有效的防止谐波的放大对供电系统造成的危害。
3.2 改善供电环境。供电部门应该改善供电环境，保证供电系统的安全运行。应该选择较为合适的供电电压，尽可能的使三相电压处于平衡状态，能够有效的降低谐波对供电系统的影响。如果谐波源是由较大的供电电网供电，承受谐波的能力就会不断加大，并且对谐波源负荷用专门的供电线路进行供电，就可以有效的避免谐波对其他供电线路造成的危害。所以，供电部门必须采取措施改善供电环境，对谐波源进行有效的治理，尽可能的减少谐波对供电系统产生危害。
3.3 降低谐波源的谐波含量。供电部门采取有效的措施降低谐波源的谐波含量，能够减少谐波电流对供电系统的造成的危害，有效的抑制谐波电流，这是一种积极的治理方法，能够提高电网的质量，降低供电系统的运行成本，减少费用支出。首先，供电部门可以采用增加整流器的脉动数，可以起到平滑波形的作用，能够有效的减少谐波。其次，供电部门可以采用脉宽调制方法，采用PWM，在所需要的频率周期范围内，合理的将直流电压调整成等幅不等宽的交流输出电压脉冲，从而能够有效的抑制谐波，减少谐波对供电系统的危害。最后，供电部门可以合理的应用三相整流变压器采用Y／△或者△／Y的接线，从而控制谐波的产生，避免谐波的产生对供电系统的破坏。总而言之，供电部门通过采取上述方法，降低谐波源的谐波含量，可以从根源上减少谐波的产生，从而较好的治理谐波，保证供电系统的正常运行。
4 总结
本文通过对供电系统中谐波的成因与防护策略的分析和研究，从中深刻的认识到谐波的产生对供电系统造成危害的严重性，供电部门通过采取有效的措施对谐波进行治理，能够减少谐波的产生，防止谐波对电力设备和电网的损耗，保证供电系统的安全性和可靠性。
参考文献：
[1]刘燕燕、亓跃峰，电网谐波危害分析及在煤矿生产中的应用[J].现代电子技术，2005（08）.
[2]吴震春、任子晖、仇润鹤，煤矿电网谐波的测试与分析[J].煤煤炭科学技术，1993（06）.
[3]王凌云，民用建筑配电系统中的谐波及其抑制[J].电世界，2000（07）.
[4]郎维川，供电系统中谐波的产生、危害及其防护对策[J].高电压技术，2006（02）.
[5]阳若宁，电力系统中谐波的产生、危害及抑制[J].长沙电力学院学报（自然科学版），2003（02）.