一、起源

     “諧波”一詞起源于聲學(xué)。有關(guān)諧波的數學(xué)分析在18世紀和19世紀已經(jīng)奠定了良好的基礎。傅里葉等人提出的諧波分析，方法至今仍被廣泛應用。電力系統的諧波問(wèn)題早在20世紀20年代和30年代就引起了人們的注意。當時(shí)在德國，由于使用靜止汞弧變流器而造成了電壓、電流波形的畸變。1945年J.C.Read發(fā)表的有關(guān)變流器諧波的論文是早期有關(guān)諧波研究的經(jīng)典論文。
      到了50年代和60年代，由于高壓直流輸電技術(shù)的發(fā)展，發(fā)表了有關(guān)變流器引起電力系統諧波問(wèn)題的大量論文。70年代以來(lái)，由于電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，各種電力電子裝置在電力系統、工業(yè)、交通及家庭中的應用日益廣泛，諧波污染所造成的危害也日趨嚴重。世界各國都對諧波問(wèn)題予以充分和關(guān)注。國際上召開(kāi)了多次有關(guān)諧波問(wèn)題的學(xué)術(shù)會(huì )議，不少?lài)液蛧H學(xué)術(shù)組織都制定了限制電力系統諧波和用電設備諧波的標準和規定。

二、危害

      諧波研究的意義，是因為諧波的危害十分嚴重。諧波使電能的生產(chǎn)、傳輸和利用的效率降低，使電氣設備過(guò)熱、產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲，并使絕緣老化，使用壽命縮短，甚至發(fā)生故障或燒毀。諧波可引起電力系統局部并聯(lián)諧振或串聯(lián)諧振，使諧波含量放大，造成電容器等設備燒毀。諧波還會(huì )引起繼電保護和自動(dòng)裝置誤動(dòng)作，使電能計量出現混亂。對于電力系統外部，諧波對通信設備和電子設備會(huì )產(chǎn)生嚴重干擾。

三、治理方法

      常用的諧波治理的方法無(wú)外乎有二種，無(wú)源濾波和有源濾波。

無(wú)源濾波

      無(wú)源濾波器的主要結構是用電抗器與電容器串聯(lián)起來(lái)，組成LC 串聯(lián)回路，并聯(lián)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(diǎn)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(huì )與系統產(chǎn)生諧振。市場(chǎng)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(hù)容易接受。雖濾波的效果較差，只要滿(mǎn)足國家對諧波的限制標準和電力部門(mén)對無(wú)功的要求就行了。由于其低成本，市場(chǎng)的需求也就大，一般而言，低壓0.4KV系統大多數采用無(wú)源濾波方式，高壓10KV幾乎都是采用這種方式對諧波進(jìn)行治理。由于我國的中小企業(yè)大多數是私有的，業(yè)主對諧波的危害認識不足，一般不愿意拿出大量的經(jīng)費來(lái)治理諧波，而有的企業(yè)由于諧波的含量太大，常規的無(wú)功補償不能湊效，供電部門(mén)對無(wú)功的要求又是十分嚴格的，達不到就要罰款。因此，業(yè)主不得不要求濾波。因而，其市場(chǎng)的前景可觀(guān)，經(jīng)濟效益也就可觀(guān)了。
      國內低壓側高水平的諧波濾除裝置是采用光纖觸發(fā)系統，大幅度降低因諧波干擾致使電纜觸發(fā)所產(chǎn)生的誤動(dòng)。

有源濾波

      有源諧波濾除裝置是在無(wú)源濾波的基礎上發(fā)展起來(lái)的，它的濾波效果好，在其額定的無(wú)功功率范圍內，濾波效果是百分之百的。它主要是由電力電子元件組成電路，使之產(chǎn)生一個(gè)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(fā)展限制，成本極高，其制作也較之無(wú)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(xiě)字樓的供電系統，工廠(chǎng)的計算機控制供電系統。對單臺的裝置而言，其利潤是可觀(guān)的，但用戶(hù)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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