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[摘 要]谐波会直接影响到电网的正常运行，随着在配网系统中广泛应用电子装置产品，谐波也与之形成，其主要能对电网的电流和电压产生作用，导致出现变化异常的波形，并对电力质量造成影响，甚至还会直接影响到电力设备的正常功效。本文主要分析了谐波对配电网造成的影响，以及治理谐波的技术措施，并就选择无功补偿装置进行探讨。
[关键词]配电线路；谐波；影响；无功补偿；谐波治理
中图分类号：TM761 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）08-0398-01
电力供应对社会的发展和进步具有十分重要的作用，各领域也需要电能来完成各式各样的工作项目，但配网系统在高强度运行过程中，难免会出现一些安全质量问题，谐波影响问题也很突出。所以，目前电力领域最为重视的研究课题，就是配电线路无功补偿装置谐波的治理技术。
一、谐波对配电网造成的不良因素
当谐波电流通过配电线路时，会引起集肤效应，使电路的损耗功率增加，导致谐波电阻增大，相应地会增加附加线路上的电流损耗。这一系列问题都会对配电线路的工作效率产生严重的影响。此外，由于中性线通过电流较小，所使用的导线也比较小，只要有三次或以上的谐波穿过其中，都会发生击穿现象，导致配电线路在很短的时间内温度瞬间升高，高温会引起线路绝缘造成短路事故，情况严重还会导致电起火等严重的安全事故。[1]
（一）对配电线路正常工作产生影响
在配电线路正常工作过程中，如果有谐波电流从配电线路中通过，配电线路中会随之出现集肤效应和有功功率损耗，使得谐波的电阻增大，线路中的电流损耗马上增加，对配电线路的供电效率造成影响，显著降低了配电线路供电的质量。除此之外，在正常情况下配电线路中性线的电流值是非常小的，因而中性线的配电线路也比较细，但出现谐波之时，中性线中的电流会急剧增加，较细的线路完全无法满足电流通过的需求，很容易导致中性线出现温度急剧升高、绝缘被烧坏甚至造成短路的情况出现，更严重时还会导致火灾发生，后果不堪设想。
（二）导致电网出现谐振现象
在配电网正常工作过程中，谐波的出现很容易导致电网出现谐振现象，此时配电网内部会存在谐振点，在长时间的运行过程中，会给配电网造成严重的损害。在谐波电压或者谐波电流出现的情况下，配电网中继电保护器的工作出现异常，往往会导致其出现错误动作，对电力设备乃至配电网的正常运行带来潜在隐患。除此之外，谐波的出现也会对测量回路造成影响，导致其测量结果出现较大的误差，或者导致二次设备频繁动作，造成继电保护装置接触点接触状况不良，给配电网的正常运行带来较为严重的负面影响，进而导致供电企业出现利益损失。
（三）对主变压器造成影响
配电网当中谐波的出现，对于主变压器造成的影响也是非常明显的。当前配电网中使用的主变压器普遍具有绕组固定的特征。在配电线路出现谐波污染的情况下，配电线路中主变压器的绕组损耗会显著增加，进而导致主变压器内部和外壳部件的温度升高，在长期运行过程中，会使得主变压器绝缘体受到严重损坏，不仅降低了主变压器的使用寿命和运行质量，而且带来了较为严重的安全隐患。由于主变压器是配电网中的重要设备，谐波污染对主变压器造成的不利影响也会间接造成供电企业供电效益下降，给企业带来较大的经济损失。
（四）对电容器造成影响
在配电网中，电容器也是谐波污染容易影响到的设备元件。在配电线路中出现谐波电压后，谐波电压会作用于电容器，在谐波电压的影响下，电容器的自身温度会显著升高，在电容器的自身温度超过电容器所能承受的温度极限时，电容器很容易发生爆炸事故，给配电网的安全稳定运行带来严重的影响，也给供电企业的供电效益带来严重影响。除此之外，电容器在谐波电压的影响下，会产生谐波谐振，这也会给配电网带来很大的影响，尤其是影响配电网的供电稳定性，并成为配电网稳定运行过程中不得不重视的问题。
二、配电线路无功补偿谐波治理技术
（一）在用户端实施的谐波治理
在客户终端进行谐波问题的治理，主要方法是在客户终端安装有源或者无源滤波器。①无源滤波器必须使用无源网络，无源网络的构成主要包括电容、电感和电阻，其主要作用是吸收电气负载产生的谐波电流。在客户终端安装无源滤波器的方法是当前最为常用的谐波治理方法。②无源滤波器主要包括调谐滤波器和无源滤波器，而调谐滤波器又包括單调和双调两种，分别被用在单一次波和相邻两次谐波的治理方面。高滤波器主要是用于某次及其各次谐波的吸收。[2]
（二）在變电站实施的无功补偿谐波治理
在配电网变电站中进行谐波治理也是一个非常行之有效的谐波污染治理方式，且管理起来更加便捷，治理效果更加系统化。当前，配电网变电站中进行的谐波污染治理，主要采用混合型电力滤波器来实现，混合型电力滤波器实现了有源滤波器和无源滤波器功能的整合，达到了更好的配电网谐波吸收效果。混合型电力滤波器的工作原理可以分为串联混合型和并联混合型，在实际使用中需要灵活选择以达到最佳的谐波治理效果。
（三）无功补偿装置的科学选择[3]
为了达到最佳的配电网谐波治理效果，需要科学选择无功补偿装置，具体把握以下几点原则：其一，无功补偿装置的选择应当在掌握谐波的含量以及负载性质的基础上进行，其中谐波含量的检测需要借助谐波测试仪进行，电力负载性质包含电力负载的变化幅度和变化频率、三相负载之间的平衡程度、电力负载中谐波源的容量等。此外，在一些特殊的场合如大型商场、起重设备制造企业等，对谐波的控制要求更高，因此无功补偿装置的选择也需要结合这些场合的现场实际进行。其二，无功补偿装置的选择应当在准确搜集配电网的技术参数的基础上进行，配电网系统相关技术参数是滤波器设计的重要依据，配电网系统相关技术参数包括运行电压值、运行电压值变化范围、配电网额定电压、配电网电压畸变率测试值、基波频率无功负荷状态、谐波电压控制国家标准等，在掌握配电网相关技术参数的基础上，滤波器的设计才能够有据可循，其设计的科学性和实用性也将进一步提升。其三，无功补偿装置的选择要结合对谐波含量的科学预测，结合以上两点，借助仿真模型工具，通过仿真计算制定出大致的无功补偿实现方案，有效预测配电网中是否会出现谐波共振和谐波放大的情况，在此基础上实现配电网无功补偿装置谐波治理效果的提升，并对无功补偿过程中可能出现的问题和状况做好提前预防。无功装置在选择过程中，需要进行充分的信息搜集、原理论证和效果模拟，绝对不可以随意为之，否则非常容易导致无功补偿效果不佳，甚至带来一定的反作用。
供电企业在我国经济社会的快速发展背景下，取得了很大的发展空间和前进动力，是提升我国国民经济的主要因素。与此同时，电网在实际运行过程中，还有许多需要解决的问题，谐波就是其中较为显著的一种，其会给电力企业带来巨大的经济损失。所以，了解谐波的危害是供电企业必须重视的问题，并对配电线路无功补偿装置的谐波治理技术做出更为深入的探讨，有效抑制谐波对配电网造成的影响，保障电力运行的安全性和有效性。
参考文献
[1] 周鹏.配电网谐波能量提取回收方法及实验研究[D].重庆大学，2015.
[2] 应龙，刘晓松.浅谈10kV配电线路谐波治理和节能降损[J].中国高新技术企业，2015，36.
[3] 孟子嫄.探析配电线路无功补偿装置谐波治理技术[J].科技传播，2016，16.
[关键词]配电线路；谐波；影响；无功补偿；谐波治理
中图分类号：TM761 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）08-0398-01
电力供应对社会的发展和进步具有十分重要的作用，各领域也需要电能来完成各式各样的工作项目，但配网系统在高强度运行过程中，难免会出现一些安全质量问题，谐波影响问题也很突出。所以，目前电力领域最为重视的研究课题，就是配电线路无功补偿装置谐波的治理技术。
一、谐波对配电网造成的不良因素
当谐波电流通过配电线路时，会引起集肤效应，使电路的损耗功率增加，导致谐波电阻增大，相应地会增加附加线路上的电流损耗。这一系列问题都会对配电线路的工作效率产生严重的影响。此外，由于中性线通过电流较小，所使用的导线也比较小，只要有三次或以上的谐波穿过其中，都会发生击穿现象，导致配电线路在很短的时间内温度瞬间升高，高温会引起线路绝缘造成短路事故，情况严重还会导致电起火等严重的安全事故。[1]
（一）对配电线路正常工作产生影响
在配电线路正常工作过程中，如果有谐波电流从配电线路中通过，配电线路中会随之出现集肤效应和有功功率损耗，使得谐波的电阻增大，线路中的电流损耗马上增加，对配电线路的供电效率造成影响，显著降低了配电线路供电的质量。除此之外，在正常情况下配电线路中性线的电流值是非常小的，因而中性线的配电线路也比较细，但出现谐波之时，中性线中的电流会急剧增加，较细的线路完全无法满足电流通过的需求，很容易导致中性线出现温度急剧升高、绝缘被烧坏甚至造成短路的情况出现，更严重时还会导致火灾发生，后果不堪设想。
（二）导致电网出现谐振现象
在配电网正常工作过程中，谐波的出现很容易导致电网出现谐振现象，此时配电网内部会存在谐振点，在长时间的运行过程中，会给配电网造成严重的损害。在谐波电压或者谐波电流出现的情况下，配电网中继电保护器的工作出现异常，往往会导致其出现错误动作，对电力设备乃至配电网的正常运行带来潜在隐患。除此之外，谐波的出现也会对测量回路造成影响，导致其测量结果出现较大的误差，或者导致二次设备频繁动作，造成继电保护装置接触点接触状况不良，给配电网的正常运行带来较为严重的负面影响，进而导致供电企业出现利益损失。
（三）对主变压器造成影响
配电网当中谐波的出现，对于主变压器造成的影响也是非常明显的。当前配电网中使用的主变压器普遍具有绕组固定的特征。在配电线路出现谐波污染的情况下，配电线路中主变压器的绕组损耗会显著增加，进而导致主变压器内部和外壳部件的温度升高，在长期运行过程中，会使得主变压器绝缘体受到严重损坏，不仅降低了主变压器的使用寿命和运行质量，而且带来了较为严重的安全隐患。由于主变压器是配电网中的重要设备，谐波污染对主变压器造成的不利影响也会间接造成供电企业供电效益下降，给企业带来较大的经济损失。
（四）对电容器造成影响
在配电网中，电容器也是谐波污染容易影响到的设备元件。在配电线路中出现谐波电压后，谐波电压会作用于电容器，在谐波电压的影响下，电容器的自身温度会显著升高，在电容器的自身温度超过电容器所能承受的温度极限时，电容器很容易发生爆炸事故，给配电网的安全稳定运行带来严重的影响，也给供电企业的供电效益带来严重影响。除此之外，电容器在谐波电压的影响下，会产生谐波谐振，这也会给配电网带来很大的影响，尤其是影响配电网的供电稳定性，并成为配电网稳定运行过程中不得不重视的问题。
二、配电线路无功补偿谐波治理技术
（一）在用户端实施的谐波治理
在客户终端进行谐波问题的治理，主要方法是在客户终端安装有源或者无源滤波器。①无源滤波器必须使用无源网络，无源网络的构成主要包括电容、电感和电阻，其主要作用是吸收电气负载产生的谐波电流。在客户终端安装无源滤波器的方法是当前最为常用的谐波治理方法。②无源滤波器主要包括调谐滤波器和无源滤波器，而调谐滤波器又包括單调和双调两种，分别被用在单一次波和相邻两次谐波的治理方面。高滤波器主要是用于某次及其各次谐波的吸收。[2]
（二）在變电站实施的无功补偿谐波治理
在配电网变电站中进行谐波治理也是一个非常行之有效的谐波污染治理方式，且管理起来更加便捷，治理效果更加系统化。当前，配电网变电站中进行的谐波污染治理，主要采用混合型电力滤波器来实现，混合型电力滤波器实现了有源滤波器和无源滤波器功能的整合，达到了更好的配电网谐波吸收效果。混合型电力滤波器的工作原理可以分为串联混合型和并联混合型，在实际使用中需要灵活选择以达到最佳的谐波治理效果。
（三）无功补偿装置的科学选择[3]
为了达到最佳的配电网谐波治理效果，需要科学选择无功补偿装置，具体把握以下几点原则：其一，无功补偿装置的选择应当在掌握谐波的含量以及负载性质的基础上进行，其中谐波含量的检测需要借助谐波测试仪进行，电力负载性质包含电力负载的变化幅度和变化频率、三相负载之间的平衡程度、电力负载中谐波源的容量等。此外，在一些特殊的场合如大型商场、起重设备制造企业等，对谐波的控制要求更高，因此无功补偿装置的选择也需要结合这些场合的现场实际进行。其二，无功补偿装置的选择应当在准确搜集配电网的技术参数的基础上进行，配电网系统相关技术参数是滤波器设计的重要依据，配电网系统相关技术参数包括运行电压值、运行电压值变化范围、配电网额定电压、配电网电压畸变率测试值、基波频率无功负荷状态、谐波电压控制国家标准等，在掌握配电网相关技术参数的基础上，滤波器的设计才能够有据可循，其设计的科学性和实用性也将进一步提升。其三，无功补偿装置的选择要结合对谐波含量的科学预测，结合以上两点，借助仿真模型工具，通过仿真计算制定出大致的无功补偿实现方案，有效预测配电网中是否会出现谐波共振和谐波放大的情况，在此基础上实现配电网无功补偿装置谐波治理效果的提升，并对无功补偿过程中可能出现的问题和状况做好提前预防。无功装置在选择过程中，需要进行充分的信息搜集、原理论证和效果模拟，绝对不可以随意为之，否则非常容易导致无功补偿效果不佳，甚至带来一定的反作用。
供电企业在我国经济社会的快速发展背景下，取得了很大的发展空间和前进动力，是提升我国国民经济的主要因素。与此同时，电网在实际运行过程中，还有许多需要解决的问题，谐波就是其中较为显著的一种，其会给电力企业带来巨大的经济损失。所以，了解谐波的危害是供电企业必须重视的问题，并对配电线路无功补偿装置的谐波治理技术做出更为深入的探讨，有效抑制谐波对配电网造成的影响，保障电力运行的安全性和有效性。
参考文献
[1] 周鹏.配电网谐波能量提取回收方法及实验研究[D].重庆大学，2015.
[2] 应龙，刘晓松.浅谈10kV配电线路谐波治理和节能降损[J].中国高新技术企业，2015，36.
[3] 孟子嫄.探析配电线路无功补偿装置谐波治理技术[J].科技传播，2016，16.