摘要：本文結(jié)合工作實(shí)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(guān)鍵詞：諧波治理進(jìn)入21世紀(jì)以來，我各方面發(fā)展步伐加快，特別是工業(yè)，技術(shù)不斷進(jìn)步，與發(fā)達(dá)家的技術(shù)合作和自主開發(fā)研究取得長足進(jìn)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(kuò)大，并逐漸暴露出其不足。

縱觀我的供電模式，雖然隨著技術(shù)的發(fā)展取得了一些進(jìn)展，但電力污染問題卻被忽視了。在較發(fā)達(dá)的工業(yè)家，如日本和美，他們采用了大量新技術(shù)，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(jī)，在中設(shè)立了辦事處。比如著名的美Inford公司在中大部分省份都設(shè)立了網(wǎng)點(diǎn)，業(yè)績也有所發(fā)展。

目前，中除了自主研發(fā)和復(fù)制的新設(shè)備外，還從發(fā)達(dá)家引進(jìn)了大量新設(shè)備，如德的西門子、日本的歐姆龍等。這些設(shè)備的共同特點(diǎn)是節(jié)能和提高效率。因此，高頻變頻技術(shù)和PID觸發(fā)的線性負(fù)載驅(qū)動被廣泛應(yīng)用。這些設(shè)備的應(yīng)用嚴(yán)重干擾電網(wǎng)，對變電站設(shè)備構(gòu)成嚴(yán)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(guān)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(shè)備主要從日本進(jìn)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(yīng)爐，以及大量驅(qū)動和調(diào)節(jié)各種負(fù)載的變頻設(shè)備。這些都在運(yùn)行中產(chǎn)生大量諧波，感應(yīng)爐的工作頻率達(dá)到500KHZ。經(jīng)過八年的發(fā)展，我公司的設(shè)備不斷增加，產(chǎn)能和總產(chǎn)值逐年增加。在搬進(jìn)科技園之前，公司使用的是315KVA干式變壓器，基本可以應(yīng)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(yùn)行初期發(fā)現(xiàn)新安裝的800KVA干式變壓器噪音大，發(fā)熱。當(dāng)時，我們邀請了干式變壓器廠的工程師和技術(shù)人員來檢查和研究解決方案。在公司領(lǐng)導(dǎo)的支持下，應(yīng)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?yàn)闆]有從根本上找出現(xiàn)有的結(jié)病。經(jīng)過仔細(xì)研究分析，我認(rèn)為我們公司的具體負(fù)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(guān)職能部門進(jìn)行測試。經(jīng)兩臺機(jī)組測試，證明我公司電源污染嚴(yán)重。標(biāo)的諧波含量應(yīng)該在1-5之間，我們實(shí)際測量的較大值是20(有兩份檢測報(bào)告)。

因?yàn)橄奶鞙囟雀撸覀児緶?zhǔn)備增加一套新的大功率加熱爐。為了應(yīng)付生產(chǎn)，我們使用大功率風(fēng)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(dá)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(yàn)。從各方面了解相關(guān)情況：我從干式變壓器廠家了解到，新增加的外 #p#分頁標(biāo)題#e#

針對發(fā)現(xiàn)的問題，我們邀請有關(guān)單位進(jìn)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(fù)載上都安裝有過濾器。總價(jià)需要10萬以上(我們包頭公司一套設(shè)備需要北京某科研機(jī)構(gòu)安裝，費(fèi)用需要12萬，還是手動切換)。總部相關(guān)部門認(rèn)為，只要能解決問題，花點(diǎn)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(dāng)時的要求是額定負(fù)荷下，油箱溫度不能太高，以保證干式變壓器的工作安全。現(xiàn)實(shí)中，解決上述問題的前提是消除負(fù)荷中的諧波含量。

據(jù)我分析，公司設(shè)備的諧波是客觀存在的。封堵法達(dá)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(fù)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(jìn)行了技術(shù)交流(王總為中電氣工程學(xué)會、中電工學(xué)會高級會員，《干式變壓器》雜志名譽(yù)編委會委員)。我們達(dá)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(yùn)行以來，負(fù)荷已達(dá)90以上，一直工作正常，只有輕微的溫度(<50>)。

供電領(lǐng)域問題的解決一直得到我公司總經(jīng)理和總部相關(guān)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(shí)踐，掌握了客觀事物的本質(zhì)，對我市乃至全新的科技領(lǐng)域的問題提出了新的解決方案。

來源：中自動化網(wǎng)