论文导读：但随着科学技术的不断进步，一些新型电子设备的应用，在大量消耗无功功率的同时还会产生一定形式的谐波。所以正确设计，既能治理谐波问题又能进行无功补偿提高电能质量的方案势在必行。这些设备产生的谐波已对电网的安全、及其它电气设备的安全带来很大的危害，由于谐波原因造成的电力事故和损失是有目共赌的，供电部门和用户单位已经关注如何解决谐波问题，国家还制定了谐波管理的一些相关规定。电力网谐波含量在8%-10%为中度污染，这时一般用电设备还可以工作，但对于特殊用电设备就不能正常工作了，如无功补偿装置就是此种情况，我们向电力网投切的一般电力电容器没有抗谐波功能，如果此时电力网谐波含量在8%-10%以上投入电力电容，那么电力电容将在谐波的作用下发生谐振，并在电容内部产生数倍于额定电流的谐振电流，于是就会发生无功补偿装置在运行很短的时间内电力电容器就被击穿而失去电容容量，谐波的干扰也将使无功补偿装置中的小型断路器(熔断器)、接触器、热继电器等电器保护元件过热、失灵、熔焊、误动作、接地保护装置功能失常，由于谐波源的存在而且需要无功补偿时，普通补偿装置将难以正常工作，这时就必须采取先治理后补偿的新方案。
关键词：谐波，治理，方案，电网
利用无功功率补偿技术来挖掘现有电力资源潜力，是一种能够迅速见效开源节流的有效办法。免费论文网。但随着科学技术的不断进步，一些新型电子设备的应用，在大量消耗无功功率的同时还会产生一定形式的谐波。由于谐波的产生和存在，电力电缆产生集肤效应和邻近效应造成过热，低压无功补偿装置不能正常投切情况也时有发生。所以正确设计，既能治理谐波问题又能进行无功补偿提高电能质量的方案势在必行。免费论文网。
1. 谐波
1.1 谐波产生的原因：
谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致，当电流经负载时与所加的电压不呈线性关系就形成非正弦电流，从而产生谐波。
1.2 谐波源：
当无功补偿装置的电力电容器投用时，补偿装置上的电流表所显示的电流读数与投切中的电容器额定电流不成因果关系时，其主要是由于下列设备在电网中的使用造成的：
1．电弧炼钢炉2. 整流器及整流设备
3．焊机设备4. 电子控制照明装置（如调光电子荧光镇流器）
5．UPS电源系统6.风机或水泵的变频调速装置
7．高层电梯8. TV影视设备、TV影视监视设备
9．磁饱和稳压装置 10.计算机、打印机、复印机、变频冰箱等。
这些设备产生的谐波已对电网的安全、及其它电气设备的安全带来很大的危害，由于谐波原因造成的电力事故和损失是有目共赌的，供电部门和用户单位已经关注如何解决谐波问题，国家还制定了谐波管理的一些相关规定。
1.3 谐波的含量及危害：
由于谐波的产生将改变电源原由50Hz-60Hz的电压性质，按有关规定，谐波的含量大于15%为严重污染电力网，在这种情况下一般电器都无法正常工作，这就必须采取谐波治理措施；电力网谐波含量在8%-10%为中度污染，这时一般用电设备还可以工作，但对于特殊用电设备就不能正常工作了，如无功补偿装置就是此种情况，我们向电力网投切的一般电力电容器没有抗谐波功能，如果此时电力网谐波含量在8%-10%以上投入电力电容，那么电力电容将在谐波的作用下发生谐振，并在电容内部产生数倍于额定电流的谐振电流，于是就会发生无功补偿装置在运行很短的时间内电力电容器就被击穿而失去电容容量，谐波的干扰也将使无功补偿装置中的小型断路器(熔断器)、接触器、热继电器等电器保护元件过热、失灵、熔焊、误动作、接地保护装置功能失常，由于谐波源的存在而且需要无功补偿时，普通补偿装置将难以正常工作，这时就必须采取先治理后补偿的新方案。
2. 谐波治理补偿方案：
2.1 方案一：有源滤波治理补偿方案（见图一）
在产生谐波源与无功补偿装置间装设滤波装置。
（ 图一 ）
采用有源滤波治理补偿方案，首先要求分析：
1.负载设备（谐波源设备）注入电网的谐波含量，有针对性的来采取措施。
2.滤波器一般有单相滤波器和三相滤波器，对单相非线性负载产生的谐波可以采用(THF)，三相非线性负载产生的谐波采用PQFA/PQFL动态滤波器。免费论文网。
此方案用于产生谐波源的设备功率较小的情况下较为理想，其依靠电力电子装置在检测到系统谐波的产生一组和系统幅值相等，相位相反的谐波向量，这样可以抵消掉系统谐波，使其成为正谐波，不仅可滤除谐波还可以无功补偿。其优点是滤除谐波较为干净。其方案在精密仪器、通讯、国防等重点设备的谐波治理补偿效果较好，但其缺点是容量小，制造成本很高，国内生产成熟有源滤波装置的厂家较少，所没有得到广泛应用。
2.2 方案二：无源滤波治理补偿方案（见图二）
 （ 图二 ）
无源滤波治理补偿方案：由多个单调谐LC滤波器组成，当需要无功补偿的同时也通过补偿控制器(JKG-PX)的TMS芯片处理，指令投切某次调谐LC滤波回路中的电容器，这样既可以滤波也可以无功补偿。
此方案对产生较大谐波含量的电气设备使用较好。其通过电感和电容的匹配对某次谐波并联低阻（调谐滤波）状态，给某次谐波电流构成一个低阻态通路，这样谐波电流在一般情况下就不会流入系统。其可根据奇次波的谐振次数，做不同回路的滤波补偿，其方案在大型冶炼、矿业以及其他含有较高谐波源的高耗能场合应用较好。但缺点是滤除谐波不够彻底而且其自身消耗电能较大（见方案二和方案三的节能对比），此方案不易用于小功率设备的滤波补偿。
2.3 方案三：创新式谐波治理补偿方案（图三）
（ 图三 ）
此方案主要由削峰扼流器和消谐器匹配使用，组成滤波电路，来达到抑制、消除谐波并进行无功补偿的方式。其特有的技术原理，不需要调谐振频率，对每次谐波进行抑制、滤除，并进行无功补偿。
此方案对中、轻度谐波污染进行治理补偿效果非常好。其优点是滤波效果好、安装空间小，并且非常节能。应用场合如市政工程（主要谐波源为变频器），纺织行业（主要谐波源为变频器），化工行业（主要谐波源为变频器），商场（主要谐波源为整流器），机械冶金制造企业等（主要谐波源为氩弧焊机及中高频电炉）。但缺点是不宜在大型冶炼行业使用。
工作原理：
1.采用削峰技术：
①阻抗电容器投切时的浪涌电流
②抑制谐振电流
③zx抑制非正常基波电流放大，即避免谐振。
2.采用感抗滤波及差模法，对谐波周角360°的相位角120°（3相*120°）进行抵消。
2.4 节能对比（方案二与方案三的节能对比）：
在补偿电路中，以系统电压0.4KV为例，若电力电容投切容量为30kVAR，以每小时计算，方案二的滤波电抗器消耗功率为：
（电抗器使用在0.4kV电路中，一般压降在3V以上，以最低3V计算）每路每小时消耗的功率为：
P=3×3V×30kVAR ×1/（√3×0.4）×1H=388.8W
方案三的削峰扼流器在同等情况下消耗功率为：
（削峰扼流器使用在0.4kV电路中，一般压降在0.02V以下，以最高0.02V计算）每路每小时消耗的功率为：
P=3×0.02V×30kVAR ×1/（√3×0.4）×1H =2.6W
经过上述对比，可以明显看出，使用方案三是相当节能的。
3. 结束语
谐波是引起电能质量问题的最重要因素，要想解决谐波问题又能挖掘电力潜力，就必须设计滤波补偿方案；在确定方案前，一定要了解电网以及产生谐波的负载情况，即负载源会产生几次谐波，谐波污染程度，电流电压的畸变情况，有针对性的设计方案。只有在长期工作中积累经验，妥善设计，因地制宜地采用最合理的方案，谐波问题才能得到解决，选用正确的谐波治理补偿方案，不仅治理了电网的谐波问题，同时也提高了电能质量，减少了电费的支出，应用正确的谐波治理补偿方案，对提高无功补偿质量，净化电网环境有着重要意义。
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