徐州特电电气有公司

一．我企业介绍
我公司对无功补偿技术已研究近20年，在补偿与配电运行、系统节电、就地补偿、35KV高压电容柜 补偿、支路补偿、电压与无功功率、谐波治理、TDTBB终端等方面取得了很多科研成果。我公司的研究贴近工况现场，解决实际问题，技术可靠，为客户负责，考虑全面，及时售后再检查跟踪。我公司在无功方面的许多研究是其他公司所没有的。我公司已成功解决涌流、谐波、三项不平衡、快速放电、空载无功、最佳节能技术，状态自检。。。。。 我长期以来注重研究，销售薄弱，许多公司还不知道我们，希望有合作机会，希望有机会为你服务。      

就地无功补偿是我公司近两年推出来的新产品，主要应用于异步电机和电焊机旁进行就地补偿，以解决线路功率因数低、电压低，降低线路电流，起节能节电作用。同时，还可解决电机烧毁，提高焊机焊接质量。我公司还解决了其中有些的特殊要求和工艺要求。
这两年，在实践中发现我省谐波比较严重，在省内及国内都没有很好的厂家，并且价格太贵，动辄几十玩甚至上百万，一般企业接受不了。所以，我们引进德国核心技术并结合自己谐波治理的经验，研究了自己的谐波治理技术，部分元件国产化，既解决实际，价格比国内同类产品下降50%，能让厂方接受。
我公司的谐波技术已系列化。主要特点是：
1. 抑制电容开断涌流、操作过电压、保护电容及开关接触器。
2. 抑制瞬流
3. 抑制电压浪涌
4. 滤除谐波
5. 降低电机运行温度
6. 优化电能质量
  
二．什么是谐波
    谐波的定义是对周期性非正弦电量进行傅立叶级数分解，除了得到与电网基波频率相同的分量，还得到一系列大于电网基波频率的分量，这部分电量称为谐波。谐波频率与基波频率的比值（n=fn/f1） 称为谐波次数。电网中有时也存在非整数倍谐波，称为非谐波（Non-harmonics）或分数谐波。谐波实际上是一种 干扰量，使电网受到“污染”。电工技术领域主要研究谐波的发生、传输、测量、危害及抑制，其频率范围一般 为2≤n≤40。

三．谐波产生的原因及危害性   
   谐波的危害表现为引起电气没备(电机、变压器和电容器等)附加损耗和发热：使同步发电机的额定输出功率降低，转矩降低，变压器温度升高，效率降低，绝缘加速老化，缩短使用寿命，甚至损坏：降低继电保护、控制、以及检测装置的工作精度和可靠性等。谐波注入电网后会使无功功率加大，功率因数降低，甚至有可能引发并联或串联谐振，损坏电气设备以及干扰通信线路的正常工作。
供电系统中的谐波危害主要表现在以下几个方面。
　　 1、增加了发、输、供和用电设备的附加损耗，使设备过热，降低设备的效率和利用率。
　　 由于谐波电流的频率为基波频率的整数倍，高频电流流过导体时，因集肤效应的作用，使导体对谐波电流的有效电阻增加，从而增加了设备的功率损耗、电能损耗，使导体的发热严重。
　　 (1)对旋转电机的影响
　　 谐波对旋转电机的危害主要是产生附加的损耗和转矩。由于集肤效应、磁滞、涡流等随着频率的增高而使在旋转电机的铁心和绕组中产生的附加损耗增加。在供电系统中，用户的电动机负荷约占整个负荷的85%左右。因此，谐波使电力用户电动机总的附加损耗增加的影响最为显著。由于电动机的出力一般不能按发热情况进行调整，由谐波引起电动机的发热效应是按它能承受的谐波电压折算成等值的基波负序电压来考虑的。试验表明，在额定出力下持续承受为3%额定电压的负序电压时，电动机的绝缘寿命要减少一半。因此，国际上一般建议在持续工作的条件下，电动机承受的负序电压不宜超过额定电压的2%。
　　谐波电流产生的谐波转矩对电动机的平均转矩的影响不大，但谐波会产生显著的脉冲转矩，可能出现电机转轴扭曲振动的问题。这种振荡力矩使汽轮发电机的转子元件发生扭振，并使汽轮机叶片产生疲劳循环。
　　 (2)对变压器的影响
　　 谐波电流使变压器的铜耗增加，特别是3次及其倍数次谐波对三角形连接的变压器，会在其绕组中形成环流，使绕组过热；对全星形连接的变压器，当绕组中性点按地，而该侧电网中分布电容较大或者装有中性点接地的并联电容器时，可能形成3次谐波谐振，使变压器附加损耗增加。
　　 (3)对输电线路的影响
　　 由于输电线路阻抗的频率特性，线路电阻随着频率的升高而增加。在集肤效应的作用下，谐波电流使输电线路的附加损耗增加。在供应电网的损耗中，变压器和输电线路的损耗占了大部分，所以谐波使电网网损增大。谐波还使三相供电系统中的中性线的电流增大，导致中性线过载。输电线路存在着分布的线路电感和对地电容，它们与产生谐波的设备组成串联回路或并联回路时，在一定的参数配合条件下，会发生串联谐振或并联谐振。一般情况下，并联谐波谐振所产生的谐波过电压和过电流对相关设备的危害性较大。当注入电网的谐波的频率位于在网络谐振点附近的谐振区内时，会激励电感、电容产生部分谐振，形成谐波放大。在这种情况下，谐波电压升高、谐波电流增大将会引起继电保护装置出现误动，以至损坏设备，与此同时还可产生相当大的谐波网损。对于电力电缆线路，由于电缆的对地电容比架空线路约大10-20倍，而感抗约为架空线路的1/2-1/3，因此更容易激励出较大的谐波谐振和谐波放大，造成绝缘击穿的事故。
　　(4)对电力电容器的影响
　　 随着谐波电压的增高，会加速电容器的老化，使电容器的损耗系数增大、附加损耗增加，从而容易发生故障和缩短电容器的寿命。另一方面，电容器的电容与电网的感抗组成的谐振回路的谐振频率等于或接近于某次谐波分量的频率时，就会产生谐波电流放大，使得电容器因过热、过电压等而不能正常运行。
　　 2、影响继电保护和自动装置的工作和可靠性
　　 谐波对电力系统中以负序(基波)量为基础的继电保护和自动装置的影响十分严重，这是由于这些按负序(基波)量整定的保护装置，整定值小、灵敏度高。如果在负序基础上再叠加上谐波的干扰(如电气化铁道、电弧炉等谐波源还是负序源)则会引起发电机负序电流保护误动(若误动引起跳闸，则后果严重)、变电站主变的复合电压启动过电流保护装置负序电压元件误动，母线差动保护的负序电压闭锁元件误动以及线路各种型号的距离保护、高频保护、故障录波器、自动准同期装置等发生误动，严重威胁电力系统的安全运行。
　　 3、使测量和计量仪器的指示和计量不准确
　　 由于电力计量装置都是按50Hz的标准的正弦波设计的，当供电电压或负荷电流中有谐波成分时，会影响感应式电能表的正常工作。在有谐波源的情况下，谐波源用户处的电能表记录了该用户吸收的基波电能并扣除一小部分谐波电能，从而谐波源虽然污染了电网，却反而少交电费；而与此同时，在线性负荷用户处，电能表记录的是该用户吸收的基波电能及部分的谐波电能，这部分谐波电能不但使线性负荷性能变坏，而且还要多交电费。电子式电能表更不利于供电部门而有利于非线性负荷用户。
　　 4、干扰通信系统的工作
　　 电力线路上流过的3、5、7、11等幅值较大的奇次低频谐波电流通过磁场耦合，在邻近电力线的通信线路中产生干扰电压，干扰通信系统的工作，影响通信线路通话的清晰度，而且在谐波和基波的共同作用下，触发电话铃响，甚至在极端情况下，还会威胁通信设备和人员的安全。另外高压直流(HVDC)换流站换相过程中产生的电磁噪声(3-10kHz)会干扰电力载波通信的正常工作，并使利用载波工作的闭锁和继电保护装置动作失误，影响电网运行的安全。
　　 5、对用电设备的影响
　　 谐波会使电视机、计算机的图形畸变，画面亮度发生波动变化，并使机内的元件出现过热，使计算机及数据处理系统出现错误。对于带有启动用的镇流器和提高功率因数用的电容器的荧光灯及汞灯来说，会因为在一定参数的配合下，形成某次谐波频率下的谐振，使镇流器或电容器因过热而损坏。对于采用晶闸管的变速装置，谐波可能使晶闸管误动作，或使控制回路误触发。

四．几种常见谐波的治理方法
1 。如何消除中频炉谐波对电网的污染？  
     中频炉产生的谐波包括5次、7次、11次、13次……等整数次谐波和中频逆变频率2倍的谐波，由于中频炉的中频逆变频率与工频频率无关，因此中频逆变频率2倍的谐波属于分数次谐波，又由于中频炉的逆变频率远高于工频频率，因此将这部分谐波称之为高次分数谐波。中频炉产生的高次分数谐波频率在1000-2000Hz之间。在中频炉产生的谐波中，高次分数谐波的含量远大于低次整数谐波的含量。 
现有的谐波检测仪表大多使用傅立叶变换的方法进行谐波检测，而傅立叶变换的方法只能用于检测整数次谐波，对分数谐波的检测无能为力，使用示波器可以观察到分数次谐波而无法分析分数次谐波的含量，因此在大多数情况下不能对高次分数谐波进行准确的检测，使高次分数谐波问题得不到应有的重视。而实际上高次分数谐波对电网的危害最大，由中频炉造成的电网设备故障和计量误差主要是由高次分数谐波所引起的。实践证明：只要滤除中频炉产生的高次分数谐波，就可以基本消除中频炉对电网的污染。
   2. 轧机设备的滤波
直流轧钢机、整流变频设备等负载工作时产生大量的谐波电流，传统的无功补偿装置(电容柜)由于不能抵抗并消除谐波的干扰，根本无法正常投入运行，即使电容柜能够投入运行也会在短时间内出现烧保险、爆电容等情况，十分危险。并且功率因数普遍偏低(一般为0.6~0.7之间),电能浪费严重,每月电费罚款金额巨大。如不治理的话除直接影响工厂的经济效益外还会严重影响电网及电网中的敏感负载安全运行。
本公司的谐波治理装置（TDLBQ系列）能够有效解决上述问题，既能治理谐波又能补偿无功，可彻底解决谐波污染及提高功率因素，经济效益明显，一般可在3个月左右收回投资成本。