谐波对低压配电线路影响及无功补偿装置治理技术探究

谐波对低压配电线路影响及无功补偿装置治理技术探究

陆云

（柳州电力勘察设计有限公司广西柳州市545006）

摘要：随着电力系统的发展,当前电力系统中仍然存在电力电网运行的安全问题,电网运行中，谐波问题影响较为严重，因为谐波问题会导致电力设备损耗电量，而且导致零部件无法正常工作，同时，产生谐波会降低了电能质量，影响电力系统的运行，所以应引起重视。本文将先介绍在低压配电线路中，谐波产生的影响，再说明谐波治理的技术。

关键词：谐波；低压配电线路；无功补偿装置

1谐波对低压配电线路的影响

电力电网运行中,当谐波电流通过低配电压时,会引起一些电流效应,增加电流的损耗,使电路受堵,随着谐波电流的增大,电流电路的损耗率也会加大,从而产生更多的电流损耗。这些问题都会使低压配电线路产生影响,影响低压配电线路的运行效率。另外,由于电流中穿过的中性线较小,所以电流和导线都比较小,当谐波电流穿越三次以上,就会发生击穿电流的现象，会使得配电线路温度快速升高，从而影响电力机械设备运转，甚至会导致设备出现断路及短路问题，引发火灾事故，给人员生命健康安全带来危害。

1.1引发电网谐振

在电力系统中，谐波电流是一种常见的电流现象，由于谐波现象中会存在较多谐波共振点,所以在这种情况下,电力系统就容易受到谐波共振点的影响,系统就会受到较大的伤害。谐波现象对继电器的运行产生较大的影响,严重时可能还会导致继电器错误运行。另外,谐波现象会干扰测量线路,导致人员测量不准,电力设备就会受到错误数据的影响，从而不能正常运转，失去其保护的作用，最终影响电力系统的运行。

1.2对主变压器的影响

电力电网的运行离不开变压器，尤其是主变压器的功能在变电运行中可以说非常重要。但这些主变压器都不是电炉制成,所以具有一定的损耗。当谐波电流通过时,绕组产生的损耗也会大大增加,增加的损耗使设备内部和外部温度上升,影响设备的绝缘性能,设备的使用时间也会缩短，导致变压器的运行出现阻碍，增加电力系统的成本,最终影响电力企业的经济效益。

1.3对电容器的影响

在电力系统中,电容器是比较常用的电子元件,电子元件类型丰富,数量较多,当出现谐波现象时,就会损坏电容器,导致问题的发生,当变电器或者其他电力设备运行的温度如果过高，就可能会导致电力设备出现爆炸，严重时还会危害人员的生命。

1.4影响低压配电线路的运行

如果低压配电线路在运行过程中,发生一些谐波电流现象,就会在电路运行中增加电流的消耗,这一消耗并不利于节能，还会大大缩减企业的供电效率，特别是一些线路在低压配电线路的影响较大，所以需要人员引起注意，选择电流值较小的线路,通常情况下会选择较细的电路,如果产生谐波,会大大增加线路中的电流值,而较细的电路不能完全满足电流的要求,容易使得中性线的温度上升,绝缘体烧坏,给电力企业造成极大的经济损失。

1.5谐波污染会严重影响电容器

如果在电容器中出现谐波现象,那么受到最大危害的就是元件设备。在低压配电线路中一旦出现谐波现象,就会影响到电容器的运转,电容器在运转过程中会会受到谐波污染,谐波污染会使配电线路中出现谐波电压,当谐波电压使变电设备的温度升到最高时，可能就会增大变电器的容量，影响变电设备的运行。同时不利于电力企业的供电经济效益,对于低压配电的供电产生较大影响,希望引起相关电力部门和单位的重视,并解决该类问题。

2无功补偿谐波治理技术在低压配电线路的应用

在低压配电线路中,对谐波现象进行治理的技术，就是采用无功补偿技术,运用无功补偿中的消谐装置对谐波进行治理,保证低压配电线路安全有效稳定运行。当前,在谐波现象中运用最多的设备就是无功补偿消谐装置,采用无功补偿消谐装置的技术应用分为无功补偿谐波技术对于用户的功能和对于电力企业中变电站的功能。

2.1无功补偿谐波治理技术在电能用户中的功能

无功补偿谐波技术在电能用户中的应用主要体现在将滤波器融入到电能用户一方中,最终实现电能谐波的治理。将滤波器和用户一方融入,会应用到无源网络、电抗和电容等三者的结合,这些都是其中不可缺少的一部分,被电力企业广泛使用,因为无源网络会充分吸收谐波电流,在电能用户中运用无功补偿谐波技术,加入相应的自动控制装置，能够根据实际情况能够自动的消除低压配电网中的谐波,有效解决低压配电线路中谐波电流的污染问题。

2.2无功补偿谐波治理技术在变电站的功能

无功补偿谐波技术在电力企业的变电站中也是常用的一项技术,因为运用无功补偿谐波技术可以有效吸收低压配电网变电站中的谐波污染,并且管理方式比较简便可行,方便人员治理,操作简单。在现阶段使用较为广泛,当前对于变电站中谐波现象的治理方式主要采用的是混合滤波器,运用混合滤波器可以实现电力滤波器的整合,并且发挥滤波器的全部功能,使变电站中的滤波电流全部被吸收,混合滤波器主要通过串联和并联的方式实现过滤和吸收,在具体情况中需要人员根据实际情况加以判断,使滤波治理达到较好的效果。

3无功补偿装置治理技术应用时需注意的事项

3.1了解谐波的含量和性质

在电力企业中,电力技术人员需要提前做足功课,详细了解低压配电线路及无功低压补偿设备的特点,根据低压电容设备的特点选择仪器,在选择时要充分了解无功补偿谐波技术的工作原理和工作特点,合理分析各装置的质量,尽可能地选择高效且节能的设备,再根据滤波装备选择成套的滤波器,这些都可以实现无功补偿技术。其中最为重要的是分清谐波的含量值和负荷大小。所以有必要在使用之前对谐波含量进行测试。注意各谐波负荷力大小的特点。在区分大小时需要注意:无功装置的负荷力大小和变化频率,保持负荷力都是协调统一,注意谐波源的负荷量,比如在商场中的负荷率,在大型设备制造厂中的负荷率,对于这些区域会使用到变频装置,所以需要对谐波进行治理,根据具体的情况选择正确的无功补偿谐波技术。

3.2重视搜集配电网和负载技术参数

在无功补偿滤波装置中,由于各装置的设计参数有所不同,所以电网中系统的准确性和数据信息情况也不同,为了正确分析配电网和负载技术,需要人员提前搜集和整理这些负荷参数,注意其中电压值的大小变化和范围变化,包括电网电压的规定值,实际电压值,谐波电流的值和国家对谐波技术规定的相关标准等。

3.3预测谐波的含量

电力技术人员应了解接入系统的电气设备类型，产生谐波的电气设备：整流逆变设备（整流变压器、逆变器、电力机车）、冲击性负载设备（轧机、冲床、焊机）、变频及开关电源设备（变频器、中频炉、电子整流器）等，根据电气设备类型搜集和整理完无功补偿谐波技术之后,需要根据相关参数和负荷力大小,运用计算机的仿真模型对无功补偿进行仿真计算,能够提前预测在低压配电线路中是否出现谐波共振的现象,人员再根据该类现象提前采取相应的措施。

3.4合理设置装置部位

为了使无功补偿装置技术发挥其应有的功效,需要合理思考装置的安装位置,为了进一步增加无功补偿装置的效率,要想办法节约输电线的成本，缩短输电距离，安装完成后,需要人员对其位置进行监控,监控装置的位置及合理维护无功补偿装置,保证无功补偿装置具有较好的效果,达到保护配电线路、配电压的目的,并对无功补偿装置技术进行合理监控,后期的维护工作一定要做到位，需要人员树立较高的责任心，保证他们对工作具有热情和责任心，促进电力电网的安全运行。结合地区的实际情况,正确选择无功补偿装置,并且选择适合本地区的无功补偿装置,才能达到预期的维护目的。

结束语

总之，无功补偿技术在电力电网的稳定运行中发挥着十分重要的作用。我们需要遵循相关电力调度原则，并根据实际情况采取无功补偿技术，解决配电压中的谐波电流，保证电力电网的安全平稳运行。

参考文献

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[2]许中.基于间谐波的低压配电线路次同步振荡机理分析[J].电力电容器与无功补偿2017(10).

[3]柳洪波.探析低压配电线路无功补偿装置谐波治理技术[J].电子测试,2017(1).

作者简介

陆云（1977-）男，本科，工程师，主要从事电力工程设计工作。