諧波對于配電系統(tǒng)的影響,表現(xiàn)在對線路上所配置的保護及測量設備的影響。因這些設備一般采用電磁式繼電器、感應繼電器元件,容易接受諧波干擾而誤動和拒動,系統(tǒng)中存在的不明原因的誤動和拒動,與諧波不無關系。所以諧波超標,會嚴重威脅配電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。
諧波會大大增加電力變壓器的銅損和鐵損,降低變壓器有效出力,諧波導致的噪聲,會使變電所的噪聲污染指數(shù)超標,影響工作人員的身心健康。對于電力電容器,諧波會導致端電壓升高,損耗加大,電容器發(fā)熱,加速老化,從而縮短使用壽命。
配網中使用大量異步電動機,產生的諧波會增加附加損耗。負序諧波產生的負序旋轉磁場,會產生制動力矩,影響電動機的有功出力。對斷路器而言,無論其構成元件為電磁的、還是熱磁的、亦或電子的,都可能受諧波的影響誤動。
電能表是評價電能消耗重要而基本的測量工具,是用戶繳費的憑證,而諧波可能使電能計量產生較大誤差,嚴重時會導致計量混亂。同樣,諧波也是引起錄波裝置誤啟動,保護誤動和拒動的重要因素。
此外,諧波會通過靜電感應、電磁感應以及傳導等多種方式耦合進通訊系統(tǒng),影響它們的正常運行。對于人體,諧波會刺激人體細胞,使正常的細胞膜電位發(fā)生快速波動或可逆的翻轉,當這種波動或翻轉頻率接近諧波頻率時,會影響人體大腦與心臟。
既然諧波存在多方面的危害,采取必要的有效手段,避免或補償已產生的諧波,就顯得尤為重要??蓺w納以下治理措施:
(1)加強標準和相應規(guī)范的宣傳貫徹。iec 6100以及國標gb/t 14549-1993,對于諧波定義、測量等進行了宣傳,明確諧波治理是一項互惠互利、節(jié)能增效,是保證電網和設備安全穩(wěn)定運行的舉措;
(2)主管部門對所轄電網進行系統(tǒng)分析,正確測量,以確定諧波源位置和產生的原因,為諧波治理準備充分的原始材料;在諧波產生起伏較大的地方,可設置長期觀察點,收集可靠的數(shù)據。對電力用戶而言,可以監(jiān)督供電部門提供的電力是否滿足要求;對于供電部門而言,可以評估電力用戶的用電設備是否產生了超標的諧波污染。
(3)針對諧波的產生和傳播的特點,采取相應的隔離、補償和減小措施。在配電網中,主要存在的是三次諧波污染,可以在諧波檢測的基礎上,通過適當加裝濾波設備來減小諧波注入電網。對于各種電氣設備的設計者,在設計初始,就要考慮其設備的諧波污染度,將諧波限制在標準允許的范圍內。
(4) 加強管理,多方出資,共同治理。諧波的治理,需要大量的投資,不能僅僅靠供電部門,要調動電力供需環(huán)節(jié)中的各個方面,在分清諧波來源基礎上,走共同治理之路。
諧波治理是綜合治理過程,是改善供電品質的重要手段。gb/t 14549-1993《電能質量—公用電網諧波》對電網各級電壓諧波水平進行了量化限制,對用戶注入公用電網的諧波電流也進行了相應的規(guī)定,在主網、城網中,諧波治理有明確的規(guī)定和要求,而日益發(fā)展的農村電網對有關諧波的治理并未引起足夠的重視,認識還有待提高。