关于化工供电系统谐波治理问题研究

关于化工供电系统谐波治理问题研究

刘齐

（河南省煤气（集团）有限责任公司河南省三门峡市472300）

摘要：化工企业的电弧炉、中频炉、变频装置、直流电源等设备都是供电系统的非线性负载。由于这些非线性负荷的特殊工作方式，冶炼工程中会产生大量的非正弦周期电流，造成供电系统的谐波污染。谐波的出现将直接影响供电系统的正常运行和整个企业的供电安全。本文就化工供电系统谐波治理问题进行研究，对电力系统产生谐波的原因进行分析，并提粗治理的方法。

关键词：化工，供电系统；谐波

1.前言

目前，由谐波引起的一系列电能质量问题引起了企业电力工作的关注，不同的治理方式所获取得到的效果也不一样，在化工企业中，要根据实际情况选择适合的治理方法，才能够确保电系统的正常运行。

2.化工企业电力系统产生谐波的原因

电力系统谐波是电力设备运行中产生的一种干扰能力，同时它对电力设备产生反应，恶化电能质量，威胁电网和各种电气设备的安全可靠运行。供电企业降低谐波对电力设备的影响，你需要探索过程中谐波的原理，从而找到抑制谐波的方法，从根本上消除谐波的频率、谐波注入控制网络内的国际标准以确保电力系统的安全运行[1]。电力系统谐波产生的原因是电力系统的谐波通常伴随着电力设备的运行。分析电力企业谐波产生的原因，对消除谐波对电力系统的影响起着决定性的作用。非线性负载是谐波产生的主要来源。当非线性负载在工频电压下运行时，负载电流与所加电压不成正比。它会产生不同于其他功率频率的非正弦电流，从而产生谐波。如高频炉、电解设备、电弧炉、轧机、整流设备的非线性用电设备产生谐波的主要设备；同时在运输、设备改造、吸收系统发电机供电的正弦基波能量转换部分为正弦，谐波的基波、谐波的电网送。正弦波失真。此外，电力系统正常运行、无负荷或过励磁时产生的励磁电流均含有奇次谐波分量，构成了主要的稳定谐波源。谐波分为：偶次谐波和奇次谐波。每个谐波都有不同的频率、相位角和振幅[2]。奇谐波比偶数谐波更危险。电力系统产生的谐波不是静态的。随着电气设备的更新，谐波会发生变化。化工企业要把握谐波产生的原因，保证供电网的正常运行。

3.治理对策

由于产生谐波源的用电设备不断增加，几乎在电力系统中变配电室低压配电系统都采用电容器进行功率因数补偿，满足供电部门用电要求，但大量使用的并联电容器对谐波非常敏感，在一定条件下甚至会产生谐波放大作用，使得谐波的影响越来越严重，逐渐引起人们的重视。在日常生活中，无源滤波器使用比较频繁，无源滤波器有双带滤波器、串联调滤波器、阻尼滤波器三种，一般情况下，无源滤波器在滤除设计次数的谐波中使用，集中并且长期运行的大容量的非线性负载，选择无源滤波器不但使用方便，而且价格实惠[3]。使用无源滤波器时，重点考虑的是系统谐振问题，根据工程谐波源的情况来确定整个补偿装置的谐振频率，然后使用串联电抗器的当时来对系统谐抗进行有效抑制，例如，串联电抗率是7%的电抗器，谐振频率为18Hz，能够有效防止5此以上的谐振，电抗器的串联电抗率若是14%，谐振频率大小为133.5Hz，将能够防止3此以上的谐振，并且效果十分理想[4]。

有源谐波器治理谐波的原理是，根据负荷谐波电力的大小进行谐波电流治理工作，有源滤波器有两种类型，一种是串联，另外一种是并联，两种针对的谐波类型不同，并联有源滤波器主要针对的是电流谐波，而串联滤波器针对的是电压谐波。有源滤波器和无源滤波器相比较，前者的滤波范围要宽一些，并且在使用的过程中不会出现谐振现象，拥有自动限流功能，不存在负荷，但是，有源滤波器的价格比较高，在选用滤波器时要从分考虑。配电系统的电容量非线性负载的变化幅度比较大，选择有源滤波器才能够达到良好的治理效果，而且有源滤波器节能，随着技术的不断提高，有源滤波器在不断的研发中，价格会不断的下降，在民用建筑工程中将被广泛使用[5]。

有源滤波器与无源滤波器各有各自的特点，有源滤波器的价格比较昂贵，但是具有理想的抑制谐波作用。在选择滤波器时，需要从经济性和谐波治理效果两方面进行综合考虑，当配电系统中既有相对集中且长期稳定运行的大容量非线性负载，又具有较大容量且经常变化的非线性负载时，可以选择有源无源组合型滤波器既节约投资又能达到很好的谐波治理效果。

4.结束语

化工企业电力系统中谐波问题日益突出，影响到企业设备的正常运行，人们也慢慢意识到谐波污染的严重性。谐波不但影响到电气设备的正常使用，可能还会引发安全事故，危及人们的生命安全。为此，应加大谐波治理力度，在化工企业中重视谐波治理工作，不断研发谐波治理技术，从各方面解决谐波污染问题。

参考文献

[1]娄玉冰,孙元娜,丁荣刚.浅析谐波治理措施在建筑电气设计中的应用[J].中国新技术新产品,2015(14):54-55.

[2]乔东晓.探讨智能建筑电气设计中谐波治理措施[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2016(04):147-148.

[3]韩松.中频供电系统变频器的谐波补偿及改进方案研究[J].河南理工大学学报(自然科学版),2010,29(02):215-222.

[4]廖青华,杨柳林,李璨.化工供电系统谐波治理新方法研究[J].化工自动化,2012,38(11):27-30.

[5]唐义治,李贤.化工企业注入电力系统谐波电流的测量[J].华东电力,1988(06):4-7.