发电厂谐波产生的原因、危害、解决方案

1、谐波的产生

      在配电系统中，其频率为基波频率50Hz整数倍的电波，均为高次谐波。而高次谐波会造成系统基波波形的畸变。产生高次谐波的设备和负荷称为高次谐波源或谐波源，一切非线性负荷都是谐波源。当配电网向非线性负荷供电时，这些设备在传递(配电变压器)、变换(硅整流和换流设备)吸收(电弧炉)电网所供给的基波能量的同时，又把部分基波能量转换为谐波能量，向系统倒送大量的高次谐波，使系统正弦波形发生畸变。

2、谐波在电厂的危害

     配电网的谐波给配电系统造成一系列的危害。其在电厂的危害列举如下：

      (1) 使旋转电机增加附加损耗和局部发热， 并引起机轴振动，降低出力和电动机的电磁转距，加速绝缘老化；另外某些谐波在电流波形的过零点产生失真，它会干扰或引起发电机控制电路不稳定；谐波产生的谐波转矩，使感应电动机产生噪声。 

      (2) 导致配电变压器过热，甚至烧毁。

      (3) 导致消弧线圈灭弧作用失效。

      (4) 造成断路器设备不正常运行。

      (5) 导致熔断器熔丝过热，谐波电流大可导致熔丝过热， 使熔丝电流时间特性曲线移位。此种现象在小电流故障时特别明显。

      (6) 导致配电柜产生机械谐振。

      (7) 导致母线和接线板过热。

      (8) 造成照明电路的危险过热、绝缘损坏、短路或电路中断。

      (9) 谐波产生“反向功率因数” ，非线性负载产生谐波电流加到基波中， 这时视在功率明显地高于有功功率，降低了功率因数。

      (10) 引起并联电容器补偿装置对谐波的谐振放大，从而导致电容器及串联电抗器的过负荷或

      (11) 导致配电线路和电缆的附加损耗。

      (12) 引起继电保护和自动装置误动。

      (13) 造成电能表计量误差。

3、解决方案

      可使用一套9001电能质量在线监测装置，9001电能质量在线监测装置可实时监测电网的高达63次的谐波含有率、谐波总畸变率、三相电压不平衡度、闪变、电压偏差、电压波动、频率、各次谐波有功功率、无功功率、真功率因数、相移功率因数、真有效值、正负序等电能质量指标。

4、标准限值

    （1)谐波电压和电流：110kV公共连接点的谐波电压总畸变率国标限值为2％，35kV公共连接点的谐波电压总畸变率国标限值为3％，10kV和6kV公共连接点的谐波电压总畸变率国标限值为4％。

      (2)电压闪变限值：110kV公共连接点的短时电压闪变限值P为0.8，长时电压闪变限值为0.6。10k和6kV公共连接点的短时电压闪变限值Pst为0.9，长时电压闪变限值为0.7。

      (3)三相电压不平衡度限值：电力系统公共连接点正常电压不平衡度允许值为2％，短时不得超过4％。接于公共连接点的每个用户，引起该点正常电压不平衡度允许值为1.3％。

      (4)发电机负序电流限值：根据发电机的不平衡运行条件，通常规定I2/IN应小于0.08。即在发电机长期工作情况下，注入发电机的负序电流与发电机额定电流的比例应小于8％。

       电能质量监测得应用应进一步对厂用电的污染源进行监督，要加强对配电网谐波源及其危害的分析研究，提出综合治理的措施，要像重视自然环境污染一样的重视谐波对电网的污染，提高电厂谐波治理的现代技术水平。