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產品知識

諧波治理綜合解決方案

一、概述
　　隨著社會經濟的發展，工業生產中大量設備的投入創造了豐富價值，同時這些設備自身負載的非線性特性，引起了各種的污染和干擾，特別是對電網的污染，造成巨大的電力資源浪費。
1.對用戶來說，電能的浪費主要是四個方面：
(1).是系統的無功占據
　　用電設備在消耗有功功率的同時，對于電感性負載還伴隨大量的無功功率由電源送往負載，功率因數反映的是用電設備消耗有功功率占總功率的百分比，功率因數低，增加了線路供電損失。通過無功功率補償降低無功占據，提高系統的功率因數，從而可以節約電能，降低損耗。
(2)是系統中大量的諧波
理想的公用電網所提供的電壓應該是單一而固定的頻率以及規定的電壓幅值。諧波電流和諧波電壓的出現，對公用電網是一種“污染”，它使用電設備所處的環境惡化，引發各種電力故障。近三十年來，各種電力電子裝置的迅速使用使得公用電網的諧波污染日趨嚴重，由諧波引起的各種故障、火災和事故也不斷發生，諧波危害的嚴重性才引起人們高度的關注。
(3)是系統電壓波動
　　系統電壓波動不但使系統設備耗能增加，同時影響設備的使用壽命，可以通過調整和穩定系統的電壓解決耗能和設備使用壽命問題。
(4)是用電設備的負載利用率不合理
　　合理調整線路的功率分配，提高負載利用率，降低電能的損耗。
2.諧波對公用電網和其他系統的危害大致有以下幾個方面：
(1)諧波使公用電網中的元件產生了附加的諧波損耗，降低了發電、輸電及用電設備的效率，大量的3次諧波影響各種電氣設備的正常工作；
(2)諧波對電機的影響除引起附加損耗外，還會產生機械振動、噪聲和過電壓，使變壓器局部嚴重過熱。諧波使電容器、電纜等設備過熱、絕緣老化、壽命縮短，以至損壞；
(3)諧波會引起公用電網中局部的并聯諧振和串聯諧振，從而使諧波放大，這就使上述(1)和(2)的危害大大增加，甚至引起火災、爆炸等嚴重事故；
(4)諧波會導致繼電保護和自動裝置的誤動作，并會使電氣測量儀表計量不準確；
(5)諧波會對鄰近的通信系統產生干擾，輕者產生噪聲，降低通信質量；重者導致數據丟失，使通信系統無法正常工作。
二、目的和意義
用科學的態度和實事求是的原則，通過精準的診斷評估，幫助用戶分析系統中的電能浪費的根源，使用戶認清能源浪費的癥結所在，通過科學治理，降低系統的無功占據，使功率因數達到國標或更高；降低系統中的諧波含量，使其優于國標；通過調節和穩定系統的電壓解決耗能和設備使用壽命問題；同時合理調整線路的功率分配，提高負載利用率，降低電能的損耗，為用戶節約生產成本，提升競爭優勢，也為促進社會經濟發展、環境保護、人類的可持續發展做出積極的貢獻。
三、解決方案
　　目前常用的諧波治理綜合解決方案的方法無外乎有二種，無源濾波和有源濾波。下面就談談這二種方法的優缺點以及市場前景及其經濟效益的分析。
1.無源諧波濾除裝置
無源濾波的主要結構是用電抗器與電容器串聯起來，組成LC串聯回路，并聯于系統中，LC回路的諧振頻率設定在需要濾除的諧波頻率上，例如5次、7次、11次諧振點上，達到濾除這3次諧波的目的。其成本低，但濾波效果不太好，如果諧振頻率設定得不好，會與系統產生諧振。現在，市場上流通較多的采取的濾波方法就是這一種，主要是因為低成本，用戶容易接受。雖濾波的效果較差，只要滿足國家對諧波的限制標準和電力部門對無功的要求就行了。由于其低成本，市場的需求也就大，一般而言，低壓0.4KV系統大多數采用無源濾波方式，高壓10KV幾乎都是采用這種方式對諧波進行治理。由于我國的中小企業大多數是私有的，業主對諧波的危害認識不足，一般不愿意拿出大量的經費來治理諧波，而有的企業由于諧波的含量太大，常規的無功補償不能湊效，供電部門對無功的要求又是十分嚴格的，達不到就要罰款。因此，業主不得不要求濾波。因而，其市場的前景可觀，經濟效益也就可觀了。
2.有源諧波濾除裝置

　　有源諧波濾除裝置是在無源濾波的基礎上發展起來的，它的濾波效果好。它主要是由電力電子元件組成電路，使之產生一個和系統的諧波同頻率、同幅度，但相位相反的諧波電流與系統中的諧波電流抵消。但由于受到電力電子元件耐壓，額定電流的發展限制，成本高，其制作也較之無源濾波裝置復雜得多，成本也就高得多了。其主要的應用范圍是計算機控制系統的供電系統，尤其是寫字樓的供電系統，工廠的計算機控制供電系統。對單臺的裝置而言，其利潤是可觀的，但用戶一般不愿意用有源濾波，對于諧波的含量，不必濾得太干凈，只要不危害其他用電器也就可以

了。

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