提高供配電系統質量 試試這些措施

為了控制諧波的泛濫、凈化供配電系統波形，提高供配電系統電能質量和效率，國家已頒布了電能質量的國家標準：《電能質量—公用電網諧波》(GB/T14549-93);《供電電壓允許偏差》(GB12325-90);《三相電壓允許不平衡度》(GB/T15543-95);《電力系統頻率允許偏差》(GB/T15945-95);《電壓允許波動和閃變》(GB12326-90)。

下面就制漿造紙業來說一說，哪一些方法可抑制諧波引起的危害。

一、各類大功率非線性用電設備變壓器由短路容量較大的配電網供電

二、對大功率變流設備應采取下列措施：

(1)提高整流變壓器二次側的相數和增加整流器的整流脈沖數。高次諧波電流與整流相數密切相關，即相數增多，高次諧波的最低次數變高，則諧波電流幅值變小。一般可控硅整流裝置多為6相，為了降低高次諧波電流，可以改用12相或36相。當采用12相整流時，高次諧波電流只約占全電流的1%，危害性大大降低。

(2)當兩臺以上整流變壓器由同一段母線供電時，可將整流變壓器一次側繞組分別交替接成Y型和△形，這就可使5次、7次諧波相互抵消，而只需考慮11次、13次諧波的影響，由于頻次高、波幅值小，所以危害性減小。

(3)設置多臺相數相同的整流裝置，使整流變壓器的二次側有適當的相角差。

三、選用具有三角形接線繞組的三相變壓器

當變壓器有三角形接線繞組時，它提供包括3次諧波電流及其奇數倍諧波的零序電流通路，使這些諧波電流在三角形繞組內被短路，從而使變壓器饋進給配電網絡的諧波短路含量明顯減少。

四、在補償電容器回路中串聯一組電抗器

在未加Xc前，略去電阻，諧波源In母線處的諧波電壓為：Un=Xsn?In;并聯了補償電容器后，則諧波源的輸入諧波電抗為：此時諧波電壓，注入系統的諧波電流Un,Isn>In，即并聯電容器使系統的諧波被放大了。如果對應某次諧波有Xsn-Xcn=0即發生諧波，則其諧波電流、電壓都趨于無窮大。為了擺脫這一諧振點，通常在電容器支路串接電抗器，其感抗值的選擇應使在可能產生的任何諧波下，均使電容器回路的總電抗為感抗而不是容抗，從根本上消除了產生諧波的可能性。

五、變頻器采用進線AC電抗器，出線采用DC電抗器或正弦濾波器

不共用地線，分開供電電源(變頻器，受干擾設備分開供電);易受干擾的設備采用隔離電感器供電;變頻器出線與進線采用屏蔽線并接地，且分開一定距離;進、出線穿金屬管并接地;輸出使用四芯電纜(一芯接地)，電機外殼接地，變頻器單獨接地;采用絕緣型電源變壓器(中性點不接地);縮短線路長度。

六、電力線路和通信線路敷設

盡量將通信線路遠離電力線路，電源線和信號線單獨敷設，避免交叉，不能避免時必須垂直交叉，絕對不能平行敷設;信號線屏蔽層不接到電機或變頻器的地，而應該接到控制線路的公共端;必要時可采用零序電抗器、電涌吸收器、電涌抑制器，輸入抑制電抗器;使用絞線布線。

七、設置無源濾波器。

無源濾波器利用電路的諧振原理，即當發生某次諧波的諧振時，裝置對該次諧波形成低阻通路，而達到濾波的目的。在結構上它是由電力電容器、電抗器和電阻經適當組合而成，運行中與諧波源并聯，除起濾波外還兼顧無功補償的需要。無源濾波器結構簡單，造價低，運行費用也低，在吸收高次諧波方面效果明顯。但由于其結構原理上的原因，在應用中也存在著一些難以克服的缺點：

(1)抑制較低次諧波的單調諧濾波器只對調諧點的諧波效果明顯，而對偏離調諧點的諧波無明顯效果，而實際工程設計時考慮設計投資，又不可能靠增加濾波器的方法解決。

(2)當系統中諧波電流增大時，無源濾波器可能過載，甚至損壞設備。而且濾波效果隨系統運行情況而變化，當系統阻抗和頻率波動時，濾波效果變差。

(3)當系統阻抗和頻率變化時，可能與系統發生并聯諧振，使裝置無法運行，甚至使整個濾波系統無法正常運行。

(4)此外，最重要的無源濾波器只可以過濾一種諧波成分，如果過濾不同諧波，則要分別連接不同的濾波器。

八、設置有源濾波器

有源電力濾波器(APF)是一種用于動態抑制諧波、補償無功的新型電力電子裝置，它能夠對大小和頻率都變化的諧波以及變化的無功進行補償，之所以稱為有源，顧名思義該裝置需要提供電源，其應用可克服LC濾波器等傳統的諧波抑制和無功補償方法的缺點(傳統的只能固定補償)，實現了動態跟蹤補償，而且可以既補諧波又補無功;三相電路瞬時無功功率理論是APF發展的主要基礎理論;APF有并聯型和串聯型兩種，前者用的多;并聯有源濾波器主要是治理電流諧波，串聯有源濾波器主要是治理電壓諧波等引起的問題。有源濾波器同無源濾波器比較，治理效果好，主要可以同時濾除多次及高次諧波，不會引起諧振。主要問題是成本較高。

總之，諧波的影響是一種累積效應，比如絕緣老化，運行初期并不明顯，但隨著運行時間的延續就會顯露出來，造成檢修周期縮短，電氣設備的運行成本顯著增加。尤其對DCS通信系統的影響更不能忽視。解決制漿造紙配電系統中的諧波問題，要從工程初期制定合理有效的抑制諧波措施。