谐波对建筑电气设计的影响及对策研究宿启英

谐波对建筑电气设计的影响及对策研究宿启英

宿启英

黑龙江恒能电力工程有限公司150000

【摘要】在建筑工程的设计过程中，谐波的影响可以说是不可避免的。在电气设计时，由于电气系统中的不同设备的运行会受到影响，进而就会导致谐波的出现。谐波的出现会给电气系统和用电设备的运行造成严重影响，这就需要我们对现有的谐波问题进行分析，并且采取一系列可行的对策。本文针对这些问题进行了简述。

【关键词】谐波；建筑电气设计；影响；对策；产生

对于一个电气系统而言谐波的产生会造成巨大的影响。首先，其会给电气系统自身的稳定性造成影响，其次，该问题的出现也会影响设备运行的准确性，给人们的正常使用造成影响，最后，其也会大大提高供压力。所以我们不难发现，谐波问题的存在，会给设备主运行和人们的正常使用都产生很大的不利，我们需要采用相应的检测设备来进行必要的检测，并设置滤波设备来减轻谐波的影响。

一、谐波的产生和影响

在现阶段的电气设计工作中，谐波的产生主要有两方面的原因：第一，电气系统的运行本身的运行就会出现一定的谐波，之后经由电能和电压的传播就会导致整个电气系统受到影响。第二，电力系统中，个别设备的运行都会产生非线性负荷，从而影响电流和电压，出现了谐波。其对建筑工程的电气系统产生的影响有下面几点：

（一）对变压器的影响

变压器是受到谐波干扰最为严重的设备。谐波的出现会直接影响电压的输入和输出，在较为严重的时候，就会出现集肤效应，从而改变变压器设备的内部运行参数。同时就会把谐波作为电流直接让变压器来承担，在这种情况下，就会导致设备工作强度大为提高，严重缩减了设备的使用寿命，进而也增加了整个电气系统的运行负担，所以我们首先应当明确，谐波的出现会给变压器的运行造成严重影响。

（二）对导线的干扰

导线也非常容易受到谐波的干扰，谐波的存在首先会影响其自身的供电质量，加大导线的损耗，如果其长期处于谐波的干扰之下，必然会出现断路问题，尤其是电容设备，其不可能是完美的介质，很容易出现大面积损耗，其对于整个设备和运行造成的影响是很大的。其次，其会影响中性线，其由于谐波的出现，相线也会由于线路的损耗而出现过载反应，这些问题的存在都会给电气系统的使用造成一定的影响。

（三）对电容器的干扰

在过去，人们并不重视谐波对于电容器设备的影响，但是经过多年的研究，我们也发现，谐波的存在也会给电容器设备造成影响。谐波对于电容器的直接影响就是超载问题和额外电容损耗，这也已经成为电容器设备和电气系统运行中的故障主要成因。谐波会导致电气设计中的气压元件出现谐振，谐振的影响作用是非常大的，在严重时甚至会烧毁设备。所以谐波对于电容器的干扰作用也是不容小视的。

二、关于如何解决建筑电气设计中的谐波问题

现在随着技术的发展，人们的生活和工作当中都已经运用了越来越多的非线性用电设备，并且在电气设计当中发挥了非常重要的作用。这些设备共同作用就会产生谐波，这可以直接影响到整个电气系统的正常工作，不仅会降低输电效率，更会直接导致设备过热，出现噪声和振动等问题，这样一来轻则导致绝缘损坏，重则直接烧毁设备。同时谐波也可能会让继电保护设备误判而产生动作，影响到电能的计量，所以如何抑制谐波就成为一个非常重要的问题。

（一）减少谐波的出现

就现有的技术手段来说，从源头上减少谐波的出现，是提高电气设计、避免谐波影响的主要对策。首先，我们可以对现有的供电计量方式进行改善，从而对谐波所形成的破坏产生削弱的作用。设备选型和安装过程中，我们也可以选择具有较大横截面的电缆设备，从而提高供电量，避免出现集肤效应。其次，则是需要我们结合实际使用需求来及时更换设备，在变压器的选择上，也可以采用新型的、特殊变压器设备，其可以有效抑制谐波的产生，从而减少对电气设计的影响。

（二）应用谐波检测设备

如果需要采用技术手段来减轻谐波，那么首先需要我们对现有的谐波情况进行检测，现在市面上有很多谐波检测设备都可以满足人们的使用需要。现有的滤波器主要分为两个类型，分别是有源滤波器和无源滤波器，也有兼具二者功能的混合滤波器。有源滤波器可以迅速检查出存在的谐波，如果整个电气系统采用非线性相关，则可以及时检测出谐波，反应是非常迅速的，其可以及时削弱并消除谐波的影响。而无源滤波器则是直接安装到电容器设备上，其可以检出某些谐波，并起到一定的抗谐波作用。混合型滤波器设备则是有源滤波器和无源滤波器的结合体，其对到保证系统的正常运行起到的作用是非常明显的。但是在这个过程中，我们在设备选型时，也需要首先确定自身的实际需要，不能盲目选择。

（三）防护装置

在电气系统中，电力系统的作用是非常重要的，这就需要我们有针对性地使用保护装置。首先，滤波保护器，可以有效的降低电力系统之中，谐波产生的不良影响，保证电力系统可以正常的运行，这是保证电气系统稳定运行的前提。其次，则是选择合适的磁场，作为处理谐波的有效磁场，通过磁场的互相影响，降低谐波对电力系统的影响。最后，则是选择合适的材料作为滤波保护装置的本体，采用的是超微晶，可以对谐波进行吸收，达到消除谐波的目的。

（四）提高供电量

供电量的提高可以在一定程度上抑制谐波的出现，想要达到这一目的，在建筑电气设计中，可以适当加大电缆的横截面，以此来影响集肤效应的出现，进而避免产生谐波，另外，也可以通过扩大发电机以及电容器的容量，来达到降低谐波危害的目的。建筑电气设计本身是一项非常复杂的内容，其不仅涉及到基础的供电，也和照明系统密切相关。谐波的存在会对电气设备的各项功能都产生严重影响，不仅产生安全隐患，还可能会提高用电压力。这就需要我们积极分析谐波的成因，之后采取有针对性的手段来加以改善。现阶段有三种思路可以避免谐波的影响：第一种是减少谐波的出现、第二种是控制谐波出现的条件、最后一种是采用滤波手段来进行保护，这样才能给电气系统带来足够的保护。然而在实践中，这种方式并不能完全的消除谐波，只能有效降低谐波出现的几率，与此同时，由于这种方式需要大量的电力作为支撑，因此还会给用户增加一定的电力使用成本。如果必须采取这种方式，应该与非线性负载相结合，从而为供电系统设计提供增容裕度。

三、结语

总结起来，对于一个建筑工程来说，其电气设计是一项非常复杂的问题，其包括的内容是非常广泛的，供电和照明系统也在其中。但是如果在系统的运行过程中出现了谐波，则很容易提高设备和系统运行的压力。目前，为了对抗谐波，主要用3种技术手段：首先，其可以减少谐波的出现次数；其次，则可以应用谐波检测装置；最后，我们可以采用滤波保护设备来减轻谐波的影响。

参考文献

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