什么是谐波及谐波的治理

前言
电力电子的发展对电能质量的要求越来越高，而电力电子设备的增加却又导致电能质量日益恶化，引发的谐波污染、电压波动、三相不平衡等电能质量问题日趋严重，直接困扰这企业的运行和发展，抑除电网污染。净化电能质量成了企业和社会广泛关注的课题。

谐波的存在和影响

（01）对供电系统中周期性非正弦电能质量进行傅里叶级数分析，除了得到与电网基波频率相同的分量，还得到一系列大于电网基波频率的分量，这部分电量称为谐波；他实际上是一种干扰量，使电网受到“污染”。向供用电网注入谐波电流或在供用电网上产生谐波电压的电气设备称为谐波源。在一些工业和商业的电力供应系统中，在额定负荷范围内，有时发生补偿电容器或者熔断器频繁发热烧毁、一些测控元件或控制保护设备产生异常误差或误动作、负荷开关失控、生产工艺或产品质量不稳定等原因莫名的故障和事故，其实这些问题的最大起因就是谐波的存在。在供用电系统中，越来越多的负荷设备具有非线性负载和时变特性，他们作为谐波源向电网注入谐波，严重影响供电网的电能质量，冶金行的电解、电镀、中频炉、电弧炉、电石炉，汽车船舶机械加工行业的焊接机、起重机、冲床，矿山油田等能源行业的升降机、抽油机，交通运输行业的吊车、电气化铁路，化工造纸行业的整流变频电机以及广泛于会展场馆、小区、写字楼的变频空调，这些都属于产生谐波的非线性负荷，当一个系统中非线性负荷相对于变压器额定容量的百分比超过15%，谐波的影响就会明显存在。

谐波的危害

（01）电机产生附加功率损耗和发热，降低电机运行效率。缩短电机寿命。对继电保护、自动控制装置和计算机系统产生干扰和造成误动作。对无功补偿电容器引发谐振或谐波电流放大，导致电容器因过电流或过电压 而损坏，无功不能正常补偿，功率因数偏低，加收很大比例的电力力调费。增加变压器和电网的损耗，当发生谐振或放大现象时，损耗可达到相当大的程度，导致系统不能满容量运行。降低系统的负荷利用率。造成电能计量的误差，不仅增加电度表本身的误差，谐波源负荷还从系统中吸收基波功率而向系统送出谐波功率，让用户多付电费。

（02）因此无论从保证电力系统的平稳运行还是保证用户设备安全经济的工作和人身安全来看，对谐波污染造成的危害加以治理抑除都是极为迫切和势在必得的。

治理办法

（01）无源滤波器（LBFC)本产品采用智能无功控制技术来实现滤波补偿回路的自动控制投切。滤波补偿回路由滤波电容器和滤波电抗器组成，对谐波形成低阻抗，让谐波流入滤波器；同时在基波产生无功功率进行补偿；从而达到谐波治理和补偿无功提高功率因数的双重效果。该装置是针对用户配电系统实际情况而专门设计的，广泛应用于电网中非线性负荷的领域，如整流、变频调速、中频加热、冶金电解、化学电解、光伏产业等电力电子设备的工业领域；电气化铁道、地下铁道、无规电车等交通领域；广播、邮政、通讯、对谐波干扰敏感的IT产业领域；以及对电能质量要求严格的会展中心、商业大厦等场所 。

（02）有源滤波器（LBAPF）LBAPF系列综合负载通用型有源滤波器，具有滤除2～25次各次谐波功能,它能够有效解决传统有源滤波器存在元件多、体积大、调试复杂、设计繁琐和滤波特性不好等缺点。针对存在较多综合负载的系统，能够同时满足低通、高通、带通、带阻等多种滤波形式,具有较高的性价比、实用价值和滤波效果。非常适合综合负载类系统的滤波。