摘要：本文結(jié)合工作實例，分析了供電系統(tǒng)中的電能污染問題、諧波的存在及危害，并講述了解決過程。歡迎有興趣的同行一起探討。關鍵詞：諧波治理進入21世紀以來，我各方面發(fā)展步伐加快，特別是工業(yè)，技術不斷進步，與發(fā)達家的技術合作和自主開發(fā)研究取得長足進步。內(nèi)一些科技含量較高的企業(yè)和外資先資企業(yè)紛紛采用新的電氣控制方式，使得我供電系統(tǒng)從五六十年代開始逐步擴大，并逐漸暴露出其不足。

縱觀我的供電模式，雖然隨著技術的發(fā)展取得了一些進展，但電力污染問題卻被忽視了。在較發(fā)達的工業(yè)家，如日本和美，他們采用了大量新技術，并較早地注意到這個問題。一些企業(yè)也看中了潛在的商機，在中設立了辦事處。比如著名的美Inford公司在中大部分省份都設立了網(wǎng)點，業(yè)績也有所發(fā)展。

目前，中除了自主研發(fā)和復制的新設備外，還從發(fā)達家引進了大量新設備，如德的西門子、日本的歐姆龍等。這些設備的共同特點是節(jié)能和提高效率。因此，高頻變頻技術和PID觸發(fā)的線性負載驅(qū)動被廣泛應用。這些設備的應用嚴重干擾電網(wǎng)，對變電站設備構(gòu)成嚴重威脅。

針對上述問題，結(jié)合我公司的具體情況，本文試圖從一個側(cè)面探討我公司從發(fā)生、發(fā)現(xiàn)到解決的過程，希望能為相關單位提供一些參考。

我們公司是90年代中日合資成立的。使用的生產(chǎn)設備主要從日本進口，包括歐姆龍電器的熱處理線，JD.COM高頻生產(chǎn)俱樂部的感應爐，以及大量驅(qū)動和調(diào)節(jié)各種負載的變頻設備。這些都在運行中產(chǎn)生大量諧波，感應爐的工作頻率達到500KHZ。經(jīng)過八年的發(fā)展，我公司的設備不斷增加，產(chǎn)能和總產(chǎn)值逐年增加。在搬進科技園之前，公司使用的是315KVA干式變壓器，基本可以應付生產(chǎn)。但是場地和能源已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)發(fā)展的需要，所以在2002年搬到了科技園。運行初期發(fā)現(xiàn)新安裝的800KVA干式變壓器噪音大，發(fā)熱。當時，我們邀請了干式變壓器廠的工程師和技術人員來檢查和研究解決方案。在公司領導的支持下，應用戶的要求，制造商同意更換干式變壓器，以消除干式變壓器的質(zhì)量問題。更換干式變壓器后仍然存在同樣的問題，因為沒有從根本上找出現(xiàn)有的結(jié)病。經(jīng)過仔細研究分析，我認為我們公司的具體負荷存在反饋和干擾的可能性。公司王總經(jīng)理非常支持，同意請市電力局相關職能部門進行測試。經(jīng)兩臺機組測試，證明我公司電源污染嚴重。標的諧波含量應該在1-5之間，我們實際測量的較大值是20(有兩份檢測報告)。

因為夏天溫度高，我們公司準備增加一套新的大功率加熱爐。為了應付生產(chǎn)，我們使用大功率風扇吹走熱量，工作容量不到干式變壓器的一半，干式變壓器油溫達到83。為了從根本上解決諧波問題，我查閱了大量資料，結(jié)合自己幾十年的工作經(jīng)驗。從各方面了解相關情況：我從干式變壓器廠家了解到，新增加的外 #p#分頁標題#e#

針對發(fā)現(xiàn)的問題，我們邀請有關單位進行整改。各方提出的建議很多，建議增加油罐容積；有些使用電抗器和電容器來抵消諧波；每個負載上都安裝有過濾器?？們r需要10萬以上(我們包頭公司一套設備需要北京某科研機構(gòu)安裝，費用需要12萬，還是手動切換)?？偛肯嚓P部門認為，只要能解決問題，花點錢也是可以的。不過寧波的這些單位也不是百分百確定。我們當時的要求是額定負荷下，油箱溫度不能太高，以保證干式變壓器的工作安全?，F(xiàn)實中，解決上述問題的前提是消除負荷中的諧波含量。

據(jù)我分析，公司設備的諧波是客觀存在的。封堵法達不到目的，還是采用稀疏法。通過對目前使用的干式變壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu)的分析，發(fā)現(xiàn)三相接線是閉合的，負載的諧波(尤其是偶次波)總是在內(nèi)部循環(huán)，輻射的電磁波在打在干式變壓器外部屏蔽層時被反射，造成噪聲和發(fā)熱。查明原因后，我親自走訪了天元干式變壓器廠，并與王總工程師進行了技術交流(王總為中電氣工程學會、中電工學會高級會員，《干式變壓器》雜志名譽編委會委員)。我們達成共識，接受了我的建議，換成了另一種結(jié)構(gòu)的干式變壓器。新型干式變壓器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)采用閉環(huán)和開環(huán)相結(jié)合的繞組方式。理論上可以抵消大部分奇次諧波。干式變壓器自8月25日投入運行以來，負荷已達90以上，一直工作正常，只有輕微的溫度(<50>)。

供電領域問題的解決一直得到我公司總經(jīng)理和總部相關部門的大力支持。它的意義在于省錢，甚至不用它也能大賺一筆(換下來的干式變壓器還能用)。不僅為公司省了不少錢；而且通過實踐，掌握了客觀事物的本質(zhì)，對我市乃至全新的科技領域的問題提出了新的解決方案。

來源：中自動化網(wǎng)