机场助航灯光供电系统电力谐波分析与治理方法

张浩

中国民用航空飞行学院广汉分院 四川省德阳广汉市 618300

摘要：随着时代的发展，目前机场大部分采用可控的硅调设备作为助航灯光主要的设备，但是此类设备在运行过程中会形成一定的谐波从而影响助航灯光系统的运行。因此，本文通过阐述谐波所产生的原因以及危害入手，提出了相关治理措施。

关键字：机场助航灯光 供电系统 谐波分析与治理

一、概述

对于机场助航灯光系统而言，其供电系统属于一级负荷中最为重要的负荷，从而确保机场的安全使用。谐波的产生会在一定程度上影响机场的正常供电，甚至会引发安全事故，因此必须要加强对机场助航灯光供电系统电力谐波的分析与治理，从而确保为机场的安全保驾护航。

二、谐波所产生的原因与危害

助航灯光供电系统中所使用的设备出现非线性的负荷，从而给供电系统的电压和电流产生不利影响，影响电压以及电流的正常输出进而影响到整个供电系统的工作频率，导致电流出现波形畸变，这也是谐波产生的主要原因。非线性负荷的产生作为谐波产生的主要原因，而可控硅调光器设备的运行则是机场助航灯光供电系统谐波产生的主要方式。不管怎样，谐波的产生不仅造成机场的供电质量产生变化，而且还造成供电设备运行不稳定，其给机场助航灯光系统造成的不利影响主要包括以下几个方面：

2.1设备损耗

谐波出现在机场助航灯光供电系统中不仅会造成供电质量的下降，而且还给周围电网、电力系统以及用电设备等都会带来不利影响。譬如，谐波的产生导致用电设备使用效率下降，并且导致线损以及用电量的增大。另外，由于谐波会导致电缆或者电线产生大量的热量，因此，极易造成线路的损坏甚至引起火灾，进而影响整个机场的安全运行。

2.2设备局部发热老化

由于谐波在产生过程中会有大量的热量出现，因此，该部分热量会严重影响到发电机组的正常运行，导致设备出现异常的发热情况，或者导致电缆、电器等发生老化情况，从而缩短用电设备的使用寿命，增加机场运行成本。

2.3系统受到干扰

在助航灯光供电系统中谐波的产生将会影响到整个系统的安全运行，导致该系统的继电保护装置无法发挥作用。那是因为，谐波的产生会造成电子器件的损坏，从而导致电子器件发出错误的指示，当机场助航灯光系统在运行过程中，突然出现中断的情况，势必会引发安全事故。

2.4使设备之间出现共联谐振

在机场助航灯光供电系统中会安装补偿电容器来确保整个系统的正常运行，但是由于谐波的产生，会造成各设备之间发生共联谐振的情况，进而造成谐波不断被放大，形成过电流，从而造成各设备的损坏，影响系统的正常运行。

三、机场助航灯光供电系统中谐波治理

3.1机场助航灯光电站谐波治理应用

受各方面因素的制约，导致机场助航灯光供电系统在应用一直受谐波的影响，导致变压器出现故障等问题频发。例如，在机场建设过程中对灯光展的负荷不断加大，从而造成机场发电站无法承载相应的负荷，从而导致机场进行助航灯光调节时，发电机组无法持续供应其所需的电力，导致整个系统出现失调情况。而此类情况也极大的加剧了谐波的影响，导致各机组之间发生振动，导致调光器发生故障，进而造成油机供电的功率下降，传输功率严重不足的情况出现。因此，为了更好地解决上述问题，可以通过双路电源供电的方式，让电源之间相互备用，有效的处理发电机额定电压过低的情况。除此以外，还应当加强对助航灯光供电系统中调光器的管理，实现对谐波数据的实时监测。在进行谐波监测的过程中应当选用科学、专业的设备，对不同的谐波进行记录，从而根据谐波的实际波动情况制定专门的治理方案。譬如，对于供电系统中电容器与谐波的共振情况，由于此情况会造成谐波放大几倍，因此，为了解决共振情况可以加强对滤波器的建设，通过滤波器的补偿作用来对电流互感器进行监测，进而对谐波电流的大小采取专门、有针对性的治理方案。另外，为了有效的降低联锁情况出现，应当在母线阶段时投入应用，从而避免两台滤器重复工作的情况。

3.2节点位置更改

机场助航灯光供电系统在后期使用过程中，应加强低压配电柜的使用并合理对节点位置进行更改来有效的降低谐波的影响。譬如，在电容柜的CT检查点上可以通过安装滤波柜来有效的将谐波引入，从而降低谐波对相关数据的影响。需注意的是，由于在助航供电系统中对谐波处理之前，柴油机发电组还没有正常的运行，所以导致电容柜数据进行采集时相关功率因数偏小。因此，为了更好的在节点位置对电容柜进行补偿，还应当采取其他措施来降低此类问题的影响。

3.3谐波治理效果评估

据相关数据统计分析，发现经过长时间对谐波的治理可以有效的降低谐波电流畸率。滤波器的使用可以有效的环节电流畸形的发生，有效的过滤了95%左右的谐波，明显缓解了谐波不良影响，提升了设备的整体运行以及使用功率。除此以外还有效的提升了变压器、发电机等设备的供电容量，促使发电机负荷较大问题得到了明显缓解。

3.4谐波治理可以带来经济效益

通过对谐波的治理可以有效的提升机场经济效益，该经济效益主要体现在两个方面：首先，直接经济效益。顾名思义，直接经济效益就是通过谐波治理可以有效地提升供电系统的运行效率，从而使经济效益得到提升。譬如，通过治理谐波，可以有效的降低谐波过热问题，从而降低设备老化问题，直接降低谐波造成的经济成本。另外，通过谐波的治理还可以提升变压器对电流的调节强度，从而促使供电设备的输出电流提升，确保设备的稳定运行，节省了相关设备维修和购买费用。其次，间接经济效益。间接经济效益主要指的是通过谐波治理可以有效的延长变压器等设备的使用寿命以及机场相关供电设备的使用年限，并且还降低了助航灯光系统指示错误发生几率，从而节省了大量的维修费用。

3.5 节能效果的评估

通过谐波治理可以有效的降低助航灯光供电系统中谐波产生几率，确保了整个电网的稳定运行，从而降低电网被污染几率。另外，能源作为社会共同的财富以及可持续发展经济理念的贯彻落实，谐波治理在提升整个机场供电效率过程中，还有效的降低了能源消耗情况。通过对谐波数据进行实时监测，可以科学的、可观的对不同谐波进行分析评估，再加上滤波器的应用，可以直观的将谐波变化展现出来。通过正常节能效果与监测数据的对比，即实现了在同等负荷情况下对相关数据的比较，从而将整体节能效果直观展出，在确保机场助航灯光系统稳定运行同时起到节能作用。

综上所述，在机场助航灯光供电系统中加强谐波治理中，滤波器是最为有效的治理方式，但是由于受各方面因素的影响，导致该技术在应用过程中仍存在一些问题，且相关成本较高，而且，在实际的谐波治理过程中采用节点位置的更改来进行治理的方式也会受到施工技术的影响，因此，目前首要考虑的治理方式就是电容补偿治理方式，此种方式主要是在多个环节对设备进行管理，施工难度较低，且容易操作。

参考文献

[1]尹传乾.机场助航灯光供电系统电力谐波分析与治理方法[J].中国设备工程,2020(18):211-212.

[2] 潘昱.白云机场供电系统电能质量分析与解决方案[D].华南理工大学,2020.