中频炉谐波的危害及治理

伴随着我国工业的发展，在使用电力设备数量上不断的增加，谐波污染也伴随着电力设备的使用而产生，谐波在变频器，中频炉等设备运行过程中产生，导致电网的谐波污染也特别的严重。作为电力设备的使用者更应加强对谐波的认识及采取相关的有效措施，本文主要讲解在中频炉设备上的谐波治理。 中频炉在使用中产生大量的谐波，导致电网中的谐波污染非常严重。谐波使电能传输和利用的效率降低，使电气设备过热，产生振动和噪声，并使其绝缘老化，使用寿命降低，甚至发生故障或烧毁；谐波会引起电力系统局部并联谐振或串联谐振，使谐波含量放大，造成电容补偿设备等设备烧毁。谐波还会引起继电器保护和自动装置误动作，使电能计量出现混乱。对于电力系统外部，谐波会对通信设备和电子设备产生严重干扰。

一、谐波的产生及危害

电力谐波对电力网（用户）危害是十分严重的，它是一种电力污染，一种人们看不见、嗅不到、摸不着的污染。所以往往不被人们注意。对于电力系统，谐波是个很要命的问题！

1.谐波的产生 当电网中的电压或电流波形非理想的正弦波时，即说明其中含有频率高于50Hz的电压或电流成分，我们将频率高于50Hz的电流或电压成分称之为谐波。

2.谐波产生的原因 是由于逆变负荷而产生谐波。例如中频炉、变频器，这一类负荷不仅产生整数次谐波，还产生频率为逆变频率2倍的分数谐波。 当电网中的谐波电流较大，以至于电压波形也产生畸变时，电网被污染，用户的用电设备受影响，不能正常工作，甚至烧毁。 谐波与无功电流不同，无功电流只影响电网的电压，并增加供电系统的铜损，通常不会影响用户，也不会影响计量精度。而谐波的影响可以用“无孔不入”来形容。在电网被污染的情况下，所有电网中的设备与负荷均会受到影响。谐波与无功还有一点不同：无功电流在没有补偿的情况下会一直传送到发电机，而谐波电流通常全部被电网中的设备与负荷吸收掉。

3.谐波造成的危害列举 ①由于谐波的频率较高，使导线的集肤效应加重，因此铜损急剧增加。同时变压器铁心由于不能适应急剧变化的磁通而导致铁损急剧增加。 ②谐波会影响表计的计量精度。从原理上进行分析：谐波源将其吸收的一部分电网电能转变为谐波发送到电网中去，因此电能表会将谐波能量当作发电来进行计算，从而导致计量误差。对于机械式电能表还会由于高频率谐波所产生的高频涡流阻力而变慢。因为在高次谐波严重的情况下（例如中频炉）会严重影响电能表的计量精度，导致莫名其妙的丢电现象。 ③精密电子设备（包括电子式电能表）会被严重干扰，导致不能正常工作，甚至烧毁。 ④所有接于电网中的设备的损耗都会增加，温升增加。含有电容器的设备受影响最为严重，甚至可能导致设备损坏以及电容器爆炸等事故. ⑤电机类负荷由于谐波的逆序作用而导致输出扭矩下降。 ⑥继电保护机构可能会由于谐波而产生误动或拒动故障。

二、谐波的治理

当电网随着谐波污染程度的增加，如果不进行谐波治理，往往会产生很严重的后果。谐波源的特性非常复杂，因为谐波的产生不仅仅取决于产生谐波的负荷本身，还与电网的短路容量、电网的组成形势以及电网中的其他负荷的性质有关。因此滤波器无法做成定型产品，必须通过技术人员对谐波源现场情况的测试，然后根据现场测试结果进行专门设计。 无源滤波器主要由滤波电容器,滤波电抗器等适当组合成LC滤波装置。

三、谐波治理后带来的好处

1.安装谐波治理装置后，有效的降低了谐波电流，增加了变压器的有效容量，可增加相应的带载能力，减少扩容所需的投资。

2.安装谐波治理装置后，可有效的降低变压器的损耗，提高变压器的安全运行系数，保证对谐波敏感的保护装置和器件不发生误动作。

3.有效抑制谐波电流，10KV侧满足国标GB/T14549-93优化供电质量，避免因谐波造成的交流电波形畸变而造成电网计量具不准而被当地供电部门罚款。