谐波对高压输电线路的危害及治理探讨

1、谐波对高压输电线路的危害及治理探讨摘要：随着我国经济的快速发展，科学技术也得到了一定进步，近几年,在电力方面应用了一些非线性的电力设备，非线性的设备会在运行中造成畸变电流波形，这样变产生了谐波，目前，由于谐波的产生而造成的影响也越来越大。谐波的产生，造成电力设备不能够正常使用，而且也会对损害电力设备，所以在电力行业谐波的问题，受到越来越多的关注。本文就谐波问题进行研究，分析谐波对高压输电线路所造成的危害，同时也对谐波产生的危害提出了具体的解决方案。关键词:谐波高压输电线路治理谐波，指在一个周期的电气量正弦波分量中，谐波的频率为整倍数的基波频率,在电力系统中，谐波指的是稳态工频的整数倍波形，但由

2、于电网暂态的变化，或各种干扰、故障灯引起的欠压及过压的现象都不再谐波的范畴内。谐波与次谐波有着本质上的区别。谐波主要是由于谐波电流源而产生的，当非线性的设备受到正弦基波的电压施加时，非线性设备吸收了与施加电压不符的电流，导致了电流畸变，又因为电网和负荷是相连接的，所以谐波的电流会注入电网中，使非线性设备变成了电力系统中的谐波源(harmonicsource)。在电力系统中，谐波源可大致的分为：含电弧与铁磁的非线性设备以及含半导体的非线性元件。国际上，从60年代便开始对电力的谐波问题进行分析与研究，但由于当时的电子技术不发达，因此只对高压直流中输电技术的变流器引起电力谐波的问题进行了分析。在70

3、年代后，随着经济的发展，电子技术也得到了快速的发展与广泛的应用，这也是谐波在电力中所造成的危害也更加严重，因此，电力的谐波问题引起了各个国家高度的重视：并制定了谐波的标准，我国在90年代开始对公网中的谐波电压及谐波电流制定了标准，规定了谐波的限制值。2高压电故障特征我国高压电的电网主要供电的方式有三种：点对地绝缘，点经消弧线圈的接地或高阻接地，引入消弧线圈是影响选择性接地保护装置不能正常工作的原因。经过研究，证明有消弧线圈的补偿时，稳定的电流补偿效果比较明显，然后暂态的电流却得不到补偿，高压电路的故障中非故障支路的电容电流是由暂态电流之和组成的，它的方向和非故障支路的电流方向是相反的，接地瞬间

4、产生的电压影响了暂态的电流大小,当接地的高压电发生故障时，电压瞬间在零值附近，并且暂态的电流很小，这样把它当做保护的参量便非常的不可靠。3谐波对高压输电线路所造成的危害当产生谐波后，会产生网络并联和谐振过电压的问题，这样便影响了电网设备的绝缘，如果严重，也会导致绝缘的设备被击穿，造成设备无法正常运行。受到谐波的影响，会使电网系统在保护、控制及检测装置中受到越来越严重的问题，特别是一些对相位及频率有严重依赖的工作装置，产生保护误动作的问题也随之增加。谐波的产生会导致公用的电力设备损耗更加严重，降低发电、输电及用电设备等的效率。在电网中如果出现了畸形的电流波形，则会是线路过热，如果线路的温度超过了

5、线路承受热度的最大值，便会造成火灾。由于受到谐波的影响，具有容性电气的材料，会由于温度过热：对设备造成损害，同时，具有容性的设备，如表电电容器等，则会发生火灾或者爆炸。谐波会造成，相邻通信设备或者平行的线路产生干扰。谐波使接入在电网中的晶闸管由于不能及时关闭的问题，造成晶闸管的短路，甚至烧毁。谐波会加快电介质老化的速度，同时缩短绝缘设备的寿命。谐波会使电网产生谐振的现象，会把电网中的电流放大到十几倍，使系统受到威胁，尤其是电容器及串联电路中的电抗器，会随着电网谐振的产生而烧毁。4谐波对高压输电线路造成危害的解决方案4.1重视谐波对高压输电线路造成危害在电网中，无论是电力公司还是电力用户，都需要

6、对谐波高度的重视，这样才可以合理有效的进行谐波的防治工作，以达到保证电网安全运行的目的。电网中，谐波的产生都具是有一定原因和位置的，因此，电力部门需要在自己负责的配电网辖区进行测量，并进行系统的分析，可以及时准确的招到谐波产生的具体位置和原因，这样便为治理谐波的问题提供了坚实有力的基础，在配电网辖区测量时，应对容易产生谐波的区域，进行长期定时的测量观察，以便获得准确的数据。电力客户也需要在日常生活中，对电力部门为自己提供的电力服务是否满足，进行监督，还需要协助电力部门测量自己的用电设备是否超过了谐波的标准，并对谐波的处理措施有所了解。4.2加强对谐波的管理在对电网中谐波问题得防治工作，这不仅是

7、电力部门本身的工作，也需要电力用户对电力部门进行高度的配合。在对电网谐波的问题防治的工作，是一项需要长期坚持下去的艰巨工作，因此就需要在电网中各个方面都行动，加强电网的治理力度，保证电网供电质量，并提咼电能利用效率，也需要在日常生活中，加大电网谐波对高压输电线路造成危害问题得宣传，是电力用户对谐波有一定的了解，并掌握对谐波的简单处理措施，可以在日常用电中有所注意，进一步加强谐波的防治力度这样对提高电网部门供电的质量有很大的帮助。同时可以增加电能的综合利用率，并有效的防治电磁污染，达到延长电力设备寿命的目的。4.3加强对高能耗的企业管理现今,谐波源产生最为严重的地方是高能耗的用电企业，对电网在运

8、行中产生了严重的影响，因此，需要对高效能的企业进行用电管理。（1）加强对电力用户供电设备的设施计划及设备选型等工作，并根据电力用户在用电时对谐波的影响进行分析，对用户进行合理供电指导，正确的选择供电设备。杜绝高能耗的企业中有功率因数低或者无功补偿不足的现象发生，并采用滤波和无功率补偿的技术进行滤波的实施，补偿无功功率到0.95以上，使母线的谐波电压和注入的系统在谐波电流降到标准值内。（2）加大对电力用户在用电时产生谐波监测的力度，并在系统中安装谐波的监测装置，对电力系统内的电流计电压进行定期的谐波分析,通过对电力用户谐波的监测，加强对电力用户进行用电管理、技术监督，当电力用户在电力系统中，产生

9、的谐波超过了国家标准或者影响了电力系统的正常运行，就必须通过谐波的监测装置进行自动切断电源以解除谐波对高压电造成的危害。4.4输电线路中谐波的治理对谐波的抑制，主要是通过无源滤波器，无源滤波器又被称为LC滤波器（其中“L代表电感，“C”表电容）,LC滤波器由电感、电阻、电容组合而成的，LC滤波器可以滤除谐波，同时可以达到补偿无功功率的目的丄C滤波器的结构简单且成本低廉、运行的可靠性高，费用低等特点，因此至今都被应用到谐波的治理中。但是LC滤波器容易和电力系统产生并联谐振，使谐波被放大，产生LC滤波器过载的问题，甚至烧毁滤波器。LC滤波器智能对固定频率谐波进行补偿，补偿的效果差强人意。因此，现今

10、对谐波的抑制主要应用了有源滤波器，有源滤波器在现场应用有源电力滤波器(APF),APF客服了LC滤波器智能补偿固定频率的谐波问题，实现动态的跟踪补偿，既可以达到补谐波的目的，也可以补偿无功功率。5结语综上所述，在电子技术的飞速发展中，非线性的电子设备在广泛应用的过程中，产生了谐波问题,并严重的干扰了电力系统运行中的安全随着谐波问题的日益加重，已经受到了供电企业和电力用户及设备制造厂商的高度重视，并开始对谐波造成的危害这一问题进行了分析研究，以达到电力系统可以正常运行的目的。但是，想要解决谐波对高压输电线路造成的危害，是一项需要长期坚持下去的艰巨工作，因此就需要在电网中各个方面都行动，加强电网的治理力度，保证电网供电质量并提高电能利用效率，以使设备可以正常的运行及延长设备的寿命，还给电网一个无污染、干净的工作环境，是电网工作可以在安全、可靠、稳定的环境下运行。参考文献1涂建，邹有明，张亚邦，等.谐波方向型原理在高压电网单相接地保护中的应用M.煤矿安全，2007(5):41-42.2程时杰，曹一家，江全元.电力系统次同步振荡的理论与方法M.北京:科学出版社,2009.王彦文，刘