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【摘 要】在非线性电气设备运行中时常会产生谐波电流，若没有得到有效的处理，会直接影响到低压配电系统的运行安全。本文介绍了低压配电系统谐波电流的危害和现状，结合谐波特点分析了谐波电流对低压配电系统的影响，并提出一些有效的抑制措施。【关键词】低压配电系统；谐波电流；电容器；抑制措施
随着我国社会经济建设步伐的不断加快，科学技术水平得到进一步的提高，开关电源、整流器和变频器等非线性电气设备使用越来越频繁，对供电系统的电能质量要求有所提高。在非线性电气设备运行过程中势必会产生谐波电流，这不仅影响到配电系统本身的正常运作，而且也会影响到其他电气设备的安全。谐波电流导致电气设备异常和事故有逐年增长的趋势，已成为了低压配电系统的一大公害。因此，如何降低谐波对配电系统的危害成为了技术人员急需解决的问题。本文分析了谐波电流对低压配电系统的影响，寻找有效的抑制措施解决谐波危害，保证配电系统的正常运行。
1.谐波的危害
理想的电网提供的电压应该是标准频率和规定的电压幅值。谐波电流和谐波电压的出现使用电设备所处的环境恶化，对用电设备和通信系统带来了很大的危害，由谐波引起的设备故障不断发生。2.工厂低压配电系统谐波的现状
在工厂中强电、弱电多个系统并存，高压（35kV、6kV）、低压（380V、220V、24V）多种电压等级并存，交流、直流多种供电制并存，所以有效抑制谐波电流创造更好的电磁兼容环境，是保证生产流程正常运转的首要任务。工厂内存在大量的非线性电气设备，归纳起来有以下几种。
2.1 变配电室直流屏
在工厂内有变配电室自用电的直流屏、6kV变电所操作系统的直流屏。此类设备含有高频开关整流（三相桥）模块、充电器等，所以会产生谐波电流，主要产生5次及7次谐波电流。2.2 电解整流系统
工厂内存在电解铅整流系统，包括ZHSZK-1600型6kV整流变压器及KIIS-8000A/135V型大电流整流柜等设备，其采用三相双反星形桥式整流方式，产生大量的5、7次甚至更高次的谐波电流。
2.3 风机、水泵用变频器和软起动器
功率较大的风机和水泵电机均配置了变频器或软起动器，以达到改善起动条件及运行节能的要求。变频器及软起动器主要采用三相桥式整流（6脉冲），主要产生5次或7次谐波电流。2.4 弱电系统电源
工厂内弱电系统很多，有设备控制系统（plc控制）、厂区通信系统、厂区监控系统等。其中许多电子设备均使用开关模式电源，从而使各弱电系统内产生大量的3次及高次谐波。2.5 气体放电灯（高压钠灯、荧光灯等）及镇流器
为满足照明节能及照度要求，厂内各类办公室多采用荧光灯，厂房构筑物大都采用高压钠灯，厂区道路照明大都采用节能灯或高压钠灯。上述荧光灯、高压钠灯、均为气体放电灯，电路中含有电弧，电弧的负阻特性（电弧电阻随电流增大而急剧减小）产生谐波电流。这些光源的电子镇流器功耗低，可提高光源寿命，所以在厂内的照明系统中大量使用。电子镇流器在整流后，再将直流逆变为高频交流电，在此过程中产生谐波。高压钠灯、荧光灯和镇流器主要产生3次谐波电流。
2.6 检修电源
厂内的检修作业，难免产生电弧。电弧的负阻特性会产生谐波电流，但由于产生电弧的检修工作时间很短，对电网影响不是很大。3.谐波电流对低压配电系统造成的影响
3.1 变压器
谐波电流使变压器铁损、铜损增加，同时使温度上升并产生噪声。变压器损耗的加大，会使绝缘介质老化加速、寿命缩短。由于谐波电流的存在，变压器额定容量可能会加大，从而使变压器利用率降低，增加了建设成本。
低压配电系统中，配电变压器均采用△/Y型接线方式，这给零序谐波（3次及3次的整数倍次谐波）在变压器一次侧绕组内提供了环流通路，从而抑制了3次谐波向电源端的传导。但变压器的这种接线方式并不能阻止其他频率谐波传到电源端，而且无论谐波电流是否被传到电源端，所有的谐波电流均会使变压器损耗加大。
3.2 电动机
谐波电流会使电动机损耗增加、利用率降低。电动机损耗的增加使线圈温度上升并使电动机寿命降低。尤其是负序谐波对电动机产生的影响及危害会更大。谐波相序的划分，它表示了电动机中相对于基波磁场的旋转方向。由表1可见5次、11次等谐波便是负序谐波，它所产生反方向的旋转磁场会使电动机的转矩下降，它和正序分量一起会使电动机产生抖动，随之产生噪声。谐波电流使电动机功率下降，要保证电动机输出功率，就需增加输入电流，从而造成功率损失，温度上升。
3.3 电容器
为提高功率因数及配电变压器的利用率，工厂各车间的6/0.4kV降压变配电室0.4kV母线上都设置了电容器补偿柜。由于并联电容器容抗随电流频率的增加而减小，电容器组对谐波电流的低阻抗特性表现出了对谐波的吸收作用，所以电容器组具有一定的滤波作用。谐波电流的存在可能会使电容器过流发热，甚至击穿绝缘。尤其是当发生某一谐振时，谐波电流会很高，情况更为严重。目前电容器组前一般串联电抗器，但由于设计原因，现有电抗器的电抗率太小，根本起不到抑制谐波的作用，只起到了限制电容器合闸涌流的作用。
3.4 电线电缆
由于零序谐波电流在中性线上的叠加，所以为照明系统、自控系统、监控系统、通信系统等负荷供电的电缆宜选用中性线与相线等截面的电缆，这点在规范中也有相应的条款。交流电流的集肤效应，尤其是高次谐波的集肤效应却尚未引起注意。交流电流趋向于在导体的外表面流动，称为集肤效应。特别是5次（300Hz）以上的谐波，集肤效应更加显著。集肤效应会导致电线电缆阻抗增加、温度升高、损耗增加，甚至绝缘损坏而引起事故发生。在为非线性设备配电选择电缆时，电缆的额定容量需适当降低，以便留出适当的容量裕量。摘自：毕业论文结论范文www.udooo.com