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供电系统中谐波的产生与抑制

供电系统中谐波的产生与抑制

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  (六)谐波对人体的影响
  从人体生理学来说,人体细胞在受刺激兴奋时,会在细胞膜静息点为基础上发生快速电波动可逆翻转,其频率如果与谐波频率相近,电网谐波的电磁辐射就会直接影响人的脑磁场与心磁场。
  五、抑制供电系统谐波的一般对策
  谐波问题是关系到供电系统的供电质量的一个重要问题,它不但于供电部门有关,而且还关系到广大电力用户扣电气设备制造厂的切身利益。为减少供电系统的谐波问题,一般从管理上和技术措施上采取以上几种方面的对策:
  1.贯彻性有关谐波的国家标准,加强谐波管理
  我国于1998年12月14日发布了国家标准GB17625.1-1998 《低压电器及电子设备发出的谐波电流限值(设备没想输入电流小于等于16A)》,等于采用IEC6100-3-2:1995,但在技术内容上与该国际标准完全一致。GB17625.1规定了标准接入公用低压配电系统中的电气、电子设备(每相输出电流小于等于16A)可能产生的谐波的限值。只有经过实验证实该电子产品注入系统的总体谐波电流水平加以限制。
  该标准对一线四类设备确定谐波电流时流时发射限值:A类设备:平衡的三项设备以及除B、C和D类设备;B类设备:便携式电动工具;C类设备;包括调光装置的照明设备:D类设备:输入电流具有标准所定义的“特殊波形”且其有功功率步大于600W的设备。
  该标准还规定了实验电路和实验电源的要求、对测量设备的要求和实验条件的内容。
  目前,全国电磁兼容标准委员会正在组织有关专家对GB17625。1进行修订,使该标准更加适应市场的需求和操作更容易、简便。
  此外,1993年颁发的国家标准GB/T1454
  9-1993《电能质量公用电网谐波》,该标准考虑了不同谐波源叠加计算的方法,规定了各级电网电压谐波总畸变率和用户诸如电网的谐波电流容许值,对限制公用电网中的谐波起到了积极的工作。
  认真贯彻执行有关国家标准关于限制谐波的规定,就能从总体上控制供电系统中的谐波水平,保证供电系统供给优质的电力质量。
  2.三相整流变压器采用Y/△或△/Y的接线形式,这样可以消除3的整数倍次的电力谐波,从而使注入电网的谐波电流只有5、7、11……等次谐波。
  3.装设静止无功补偿装置,对大型电弧炉及晶闸管控制的轧钢机等非线性设备,由于其负荷是冲击性的,而且是随机的,因此宜装设能吸收动态谐波电流的静止无功补偿装置,提高供电系统承受谐波的能力。
  4.对于大容量的电力设备,特别是大容量的电容器组,回路内增设限流装置或串联电抗器,以抑制电力谐波的产生。
  5.对容量在100kVA及以上整流装置和非线性设备的用户,必须增设分流滤波装置,就近吸收电力谐波。
  6.增加整流变压器二次侧的相数。
  7.选择合理的供电电压,并尽可能保持三相电压平衡。
  8.换流装置是供电系统的主要谐波源之一,可以采用增加换流装置的相数,有效的消除幅值较大的低频项,从而大大地降低了谐波电流的有效值。
  总之,一方面要严格限制谐波的发射水平。另一方面还要设法提高设备自身的抗谐波干扰的能力,改善谐波保护性能,做到真正意义上的电磁兼容。
  六、结束语
  解决供电系统中的谐波问题,必须要供电部门、电力用户和设备制造商三方面都已电磁兼容的理想为基本出发点。一方面,产生谐波的部门和单位要尽量限制谐波的发射水平;另一方面,供电部门和电力用户都要想方设法提高设备抗御谐波骚扰的能力。只有这样供、用、造三方才能搞好治理谐波这项系统工程的工作。
  参考文献
  [1]郎维川,供电系统中谐波的产生、危害及其防护对策《高电压技术》,2006.2
  [2]GB 17625.1-1998 低压电气及电子设备发出的谐波电流限值(设备每相输入电流<=16A) (EQV61000-3-2:1995)
  [3]吴竞昌,《供电系统谐波》[M],中国电力出版社,1998.5

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