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摘　要　剖析了高次谐波在诸多方面发生的迫害，提出克制高次谐波的必要性及具体办法。

要害词　高次谐波　谐波源　滤波器　串联滤波器

Harm of the High Harmonic and Restraint Measure

Lu Xiaobing　Ji Yongchun

(Harbin Coal Design Research Institute,Harbin 150001)

　　Abstract　The paper analyzes the harm of high harmonic and provides the restraint necessity and measure.

　　Key Words　High harmonic　Harmonic source　Wave filter　Se ries wave filter

0　引　言

　　近年来，随着电子技能的敏捷发展，有许多非线性电气装备接到电网中投入运行，使电网电压、电流波形实际上不是完整的正弦波形，而是不同水平畸变的非正弦波。非正弦波是周期性电气量，依据傅氏级数剖析，可分解成基波分量和具有基波频率整数倍的谐波分量。这个谐波分量就是所说的“高次谐波”。电网中，凡是向电网注入谐波电流或在公用

电网中发生谐波电压的电气装备，统称谐波源。常见的谐波源有：气体放电光源、电焊机、变压器、整流器、感应电炉等等。特殊是功率较大的整流器、感应电炉所发生的不良影响十分严重，已成为电网的公害。

1　高次谐波的迫害

　　高次谐波的迫害是多方面的，其重要的迫害是：

1.1　对电气装备绝缘的损坏

　　由于高次谐波的发生，使得诸如电动机、变压器等电气装备的有效电阻会因趋肤效应而增大，致使附加损耗增大，温升超过正常值，加速绝缘老化，严重影响电气装备的使用寿命。

1.2　使电容器过负荷和过电流

　　电力电容器对高次谐波电压的反映对比敏锐，在某些频率下会发生谐振，无论产生串联谐振还是并联谐振，电容器都将流过较大的谐波电流。同时，电容器的容抗XC＝1/2Πfc，与频率成反比。谐波次数越高，容抗越小，因此，高次谐波将使电容器成倍地过负荷、过电流，声音异常，甚至鼓胀或爆炸，严重地毁坏电容器。

1.3　发生脉动转矩

　　定子旋转磁场与转子不相对应的谐波电流相互作用发生脉动转矩，使电动机的转动产生一系列跳动和步进现象。

1.4　导致继电器误动作

　　由于谐波的存在，将大大减弱差动继电器的快速动作，严重地影响供电装备、仪表装置安全、可靠地运行和正常地工作。

1.5　使断路器不能良好地运行

　　谐波电流严重地影响断路器的断流才能，导致电流过零时di/dt值进步，使中止更加艰难。

　　消弧线圈有助于电弧进入电弧隔板，而高次谐波的存在使消弧线圈不能很好地运行，其无效的动作延伸了燃弧光阴，最易导致断路器故障。

1.6　严重干扰通信体系

　　电力网传送的功率与通信传输的功率相差悬殊，前者对后者发生静电感应和电磁感应。由于电力体系存在的谐波电流的零序分量与电力线路不平衡发生的基波电流的零序分量在空间发生零序磁通，使电力体系和通信体系之间发生电磁耦合，在通信线路上发生干扰信号，严重地损坏了通信体系的正常工作。

2　克制高次谐波的有效办法

　　为了保证供电质量，防止谐波的各种迫害，必需采用有效的办法来克制供电体系中的高次谐波。

　　目前克制高次谐波的重要技能办法有：

　　(1)大容量的非线性负荷由短路容量较大的电网供电，电网的短路容量越大，它蒙受非线性负荷的才能越高。

　　(2)三相变压器采纳Dynll联结，这种联接组别，使其3n次(n为正整数)谐波激磁电流在△接线的一次绕组形成环流，不致注入公共的高压电网中去。这是克制高次谐波干扰最基础的方式。

　　(3)增添整流变压器二次侧的相数。整流变压器二次侧的相数越多，整流脉波数也随着增多，其次数低的谐波分量被消去的也就越多。

　　(4)装设分流滤波器。分流滤波器又称调谐滤波器，大致分六类：单调谐滤波器、双调谐滤波器、一阶高通滤波器、二阶高通滤波器、三阶高通滤波器、“C”式高通滤波器。其原理是通过滤波器对须要打消的高次谐波进行调谐，使之产生谐振。由于谐振时阻抗很小，因而可使有关次数的谐波电流被滤波器分流(接收)而不注入电网中去。

　　(5)装设静止无功补偿装置(SVC)。用其来接收由随机的冲击性负荷发生的高次谐波。

3　收场语

　　对于高次谐波而言，不仅对电容器、电动机、盘算机、通信装备等，而且对于全体电力体系也正成为不可无视的问题。电力体系的谐波限制，各工业化国度都制定了对比完美和严峻规定，盼望我国有关部门加快这方面的钻研步伐，尽快制定出合适我国国情的尺度，使宽大设计钻研部门有法可依，有章可循。

作者单位：(哈尔滨煤炭设计钻研院，哈尔滨150001)

参考文献

　1　《工厂供电》机械工业出版社，刘介才主编

　2　《工业与民用配电设计手册》(第二版)　水利电力出版社，1994年出版

　3　《钢铁企业电力设计手册》冶金工业出版社，1996年版