变电站谐波治理方法探讨

变电站谐波治理方法探讨

覃全佺

广西电网有限责任公司来宾供电局    广西来宾    546100

摘要：就电力系统方面分析，谐波含量直接关系到电能的质量。谐波源产生的谐波很容易威胁电力系统的稳定安全，较大程度上影响了电网中的电能质量，必须探讨变电站谐波治理的方法。本文先是从电力设备出错、产生额外的损耗、谐波电流对并联电容器的影响等方面探讨变电站谐波产生的不良影响，紧接着研究了滤波装置保护，最后从有源型滤波装置与无源型滤波装置两个方面探讨变电站谐波治理方法，为变电站的安全、稳定运行奠定基础，促进变电站的可持续发展。

关键词：变电站；谐波治理；方法

电气设备中广泛应用了电力电子技术，也正是因为电网使用中非线性负荷快速增长，导致谐波污染问题的发生，电能质量问题较多，比如电压闪变与波动的问题[5]。这样一来严重影响了电网的经济运行与电网的安全稳定。若电网谐波面临严重的污染问题，相关工作人员必须探讨科学合理的方法提高供电的可靠性与安全性，给人们提供安全且高质量的电能。

1变电站谐波产生的不良影响

顾名思义，谐波指的是在一个周期电气量的正玄波负能量，其频率与基波频率相比是后者的整数倍。非线性用电设备是整个变电器系统中相当重要的谐波源之一。人们生活中随处可见非线性用电设备，且其也是各类电力电子装置。谐波电流各个方面都会危害变电器系统，为降低此类问题，相关工作人员应及时解决谐波电流隐患。

1.1电力设备出错

谐波的产生更容易引起仪器表数据发生较大的误差。谐波的产生还会影响通信系统的正常运行，影响用户的日常用电[2]。就算变电站谐波的干扰程度不高，也会降低通信质量。若感染的程度较为严重，也不利于通信系统的正常工作。

1.2产生额外的损耗

电网运行过程中谐波的产生还会导致电气设备与供电线路发生较多的额外损耗，增加了线路频率，增大了电阻。电路中有谐波经过时基波电流中的有功损耗显著低于谐波流过电路的损耗，这也是发生额外损耗的主要原因，提升了输电效率。此外，谐波问题还会增加电路设备的温度，不利于设备的稳定运行，这也是设备受损的主要原因。

1.3谐波电流对并联电容器的影响

无论无功输出、电容器损耗增加还是引起谐波电流或过电压，这些都是谐波电流给并联电容器造成的影响。因为谐波的产生更容易引发谐振，这些问题的产生更容易引发电容器过热的问题，导致电容器受损[3]。此外，谐振产生还会无限地放大谐波电流，若电流增加，超过了额定的电抗器可以承受的电流大小，则埋下较大的安全隐患，比如出现设备被烧毁的问题。

2滤波装置保护研究

目前阻抗较小或没有阻抗时是无源型滤波装置的对谐波分流。为实现预期的滤波目标，工作人员很有必要对无源型滤波装置工作机制进行分析。众所周知，滤波装置受到电网传输滤波的影响，若系统谐波阻抗范围不正常，则很难取得理想的滤波效果。此外，滤波相似的阻抗与电网阻抗都是谐振发生率较高的主要原因。调谐电路构成的设备电器较多，这些器件是不完全的线性器件，电网运行正常直接影响了非线性期间。为了提高主电网保护效率，很有必要对每一条谐波电路进行检查。若突然发生电流浪涌的问题，必须确保使用的设备就算受到干扰同样处于稳定运行状态，若情况特殊，可以通过压敏电阻器抑制过大的瞬态电流。电容器工作时浪涌电流是其引发的一种连锁反应，还会产生过电压，必须科学选择电容器的信号，且对电容器的安装方位进行严格控制。此外，为了避免设备在电流环境下受到一定影响，必须保证装置的安全，确保保护装置具有应对各项突发情况的能力。从设备成本方面分析，必须拨正保护装置与人民群众的经济情况相符，延长保护装置的使用周期。为了避免电网谐振频率与谐波频率相同，工作人员在谐波滤除装置的配置过程中应科学选择电容器与电抗器的规格，并在电网中的谐波频率与电网谐振频率相同时存在放大电流的问题，导致电网元件严重受损[4]。如此一来就会导致非线性元件中并联的支路中流入容易产生的谐波电流，更容易存在过电压的问题，对电网的正常运行产生很大的影响。

3变电站谐波治理方法

科学技术人员加大力度研究了电力系统的谐波治理，各类可以降低谐波影响的方法逐步被研究。电力系统中广泛应用了各类滤波器，避免受到谐波的影响。要想降低电气系统受到谐波影响，可以通过两种方法实现：

3.1有源型滤波装置

有源型滤波装置的发生是采取各种方法处理谐波源发出的谐波，并在谐波源进入网点之前完整地复制下谐波，若波型相差的相位为180°，其结果和复制前后两种谐波的幅值相比基本一致，滤波器会将原来的谐波抵消，保留下纯净的基础波段电流。但这种处理方法同样有缺陷，比如受限较多，比较常见的有能耗、资金与硬件等，对该技术的适用范围产生很大的影响，还有可能出现大功率溶剂下环境不可取的问题。

3.2无源型滤波装置

无源型滤波装置是谐振滤波支路的一种，该支路的构成有两种，即电抗器串联与滤波电容器[5]。滤波装置中的无源型滤波装置属性更容易受到谐振频率变化的影响。无源型滤波装置滤波装置工作时其主要给谐波电流提供低阻抗的旁路通道，分流了相关频率的谐波电流，以此达到降低电网中流入谐波电流的作用。无源滤波装置又被人们称为谐波治理兼无功补偿装置，主要因为可以应用无源滤波器吸收谐波，除此之外也可以在基波下达到补偿无功的作用，是目前广泛应用的谐波治理装置之一。

结束语

谐波治理工作相当复杂，且受到谐波污染源差异的影响，电网谐波污染差距较大。因此，相关工作人员应基于“谁污染、谁治理”的原则，从根本上降低污染，这是提高解决谐波污染问题效率的关键。因此，相关工作人员应进一步探讨先进的变电站谐波治理方法，提高变电站系统运行的稳定性，发挥电力系统的作用推动我国经济的可持续发展。

参考文献：

[1]侯超群,张继红.变电站谐波治理方法探讨[J].山东工业技术,2019(24):97-97.

[2]王洪.浅谈变电站所用电的谐波治理[J].产业科技创新,2019(1):90-92.

[3]高兴辉,廖志强.富家坞变电站无功补偿及谐波治理方案[J].铜业工程,2017(2):108-112.

[4]温永元.谐波治理及无功补偿技术的应用[J].建筑工程技术与设计,2018(17):4788-4788.

[5]张忠锋,李旭,贾越博.变电站谐波污染防止措施研究[J].科技创新导报,2018,15(20):32-32,35.