李德新

摘? 要：電能計(jì)量會(huì)受到諧波的影響，不僅會(huì)降低電能計(jì)量的精準(zhǔn)度，還會(huì)對(duì)電能質(zhì)量造成污染。因此，為了提高電能計(jì)量工作的水平，要及時(shí)找到諧波的源頭，在電能計(jì)量設(shè)備上采用消諧裝置，創(chuàng)新現(xiàn)有的電能計(jì)量方式，以減少諧波對(duì)電能計(jì)量造成的影響。該文就用戶諧波對(duì)電能計(jì)量的影響進(jìn)行研究，以期提升電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：用戶諧波源;電能計(jì)量;影響和抑制

中圖分類號(hào)：TM93? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

隨著我國電子行業(yè)發(fā)展水平的提升，人們對(duì)電能計(jì)量的重視度也在逐漸提升。因此，在進(jìn)行電能計(jì)量時(shí)，要減少電弧煉鋼爐、電力電子頻調(diào)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行造成的影響，對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行干擾，避免電網(wǎng)出現(xiàn)畸變。另外，當(dāng)電網(wǎng)中諧波數(shù)量超過規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，電能的正常供應(yīng)就會(huì)受到影響，嚴(yán)重的甚至還會(huì)污染電力。

1 電力計(jì)量的現(xiàn)狀

隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提升，人們對(duì)電力計(jì)量的重視度也在逐漸提高，電網(wǎng)覆蓋范圍逐漸擴(kuò)大，電子技術(shù)發(fā)展水平也隨之提升，大量電力電子調(diào)頻等加入到電網(wǎng)中，這種情況在一定程度上加大了對(duì)電網(wǎng)的負(fù)荷，對(duì)電網(wǎng)正常運(yùn)行造成了非常大的干擾，電網(wǎng)正常運(yùn)行受到干擾之后， 電網(wǎng)的正弦波形的單一性就會(huì)受到影響，當(dāng)正弦波是基波的整數(shù)倍時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生諧波，諧波就是正弦波分量，當(dāng)電網(wǎng)中諧波數(shù)量超過一定數(shù)量時(shí)，電網(wǎng)的正常運(yùn)行就會(huì)受到影響。電網(wǎng)在對(duì)用戶進(jìn)行供電時(shí)，采用的供電方式一般為三相正序正弦波形，電網(wǎng)運(yùn)行過程中用戶會(huì)產(chǎn)生諧波源，諧波源會(huì)寄生在電能的正弦基波上，一般這些諧波都是高次諧波，高次諧波對(duì)電能造成的影響非常大，嚴(yán)重的甚至還會(huì)對(duì)供電設(shè)備的運(yùn)行造成影響。因此，在進(jìn)行電能計(jì)量時(shí)，要采用電能計(jì)量裝置對(duì)電網(wǎng)諧波進(jìn)行檢測，并且在這個(gè)過程中還要對(duì)檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)量，以保障電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性不會(huì)受到影響，在電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，一旦電力受到諧波的影響，電能的質(zhì)量就會(huì)下降，為了保障電力正常供應(yīng)不會(huì)受到影響，就要對(duì)用戶諧波進(jìn)行有效的抑制，避免出現(xiàn)電力資源浪費(fèi)的情況。

電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)如果受到諧波的影響，就會(huì)增加電網(wǎng)運(yùn)行事故出現(xiàn)的概率。因此，必須要采取一定的防御措施，防御措施沒有做到位的話，電能計(jì)量值就會(huì)降低，電網(wǎng)就會(huì)出現(xiàn)斷電的情況，一旦出現(xiàn)這種情況，電力設(shè)備就會(huì)受損。當(dāng)電網(wǎng)的計(jì)量值低于實(shí)際電網(wǎng)，就會(huì)降低電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益。近幾年我國很多冶煉化工廠紛紛遷至內(nèi)地，這種情況不僅會(huì)給內(nèi)地電網(wǎng)造成污染，甚至還會(huì)增加電線的損耗，給用電客戶和供電企業(yè)的正常運(yùn)行造成嚴(yán)重的影響。基于這一原因，必須要對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)控，對(duì)諧波進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控，并且針對(duì)諧波出現(xiàn)的原因制定科學(xué)的解決措施，并采取科學(xué)的電力計(jì)量方式，有效提升電能的質(zhì)量，避免出現(xiàn)電能流失情況。

2 用戶諧波對(duì)電能計(jì)量造成的影響

在對(duì)電網(wǎng)線損進(jìn)行計(jì)量時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)我國部分供電局的線損已經(jīng)高達(dá)27%，這種情況給電網(wǎng)正常供電造成了阻礙，嚴(yán)重的還會(huì)導(dǎo)致部分地區(qū)出現(xiàn)斷電的情況。在對(duì)出現(xiàn)線損電網(wǎng)的電力用戶進(jìn)行排查時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)出現(xiàn)線損異常情況的主要集中在部分冶煉用戶上，在對(duì)冶煉用戶的電量計(jì)量裝置進(jìn)行檢查時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)計(jì)量裝置并不存在竊電的情況。計(jì)量裝置的計(jì)量互感器沒有出現(xiàn)接線異常的問題，計(jì)量表沒有出現(xiàn)異常的情況，在對(duì)計(jì)量表進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)計(jì)量表沒有誤差，其二次電流和電壓均處于正常狀態(tài)，經(jīng)過排查之后可以發(fā)現(xiàn)是由于機(jī)電式無功電能表和有功電能表達(dá)到了更換器，在更換電能表之后，冶煉企業(yè)的電能計(jì)量誤差恢復(fù)正常。

3 用戶諧波對(duì)電能計(jì)量造成影響原因

對(duì)用戶所產(chǎn)生的諧波進(jìn)行分析，電壓總畸變率超標(biāo)，3次電壓諧波以及3次、5次等高次電流諧波超標(biāo)。這是影響電能計(jì)量的主要原因，按50 Hz設(shè)計(jì)的電能表不能有效對(duì)高次諧波特別是正向諧波分量進(jìn)行有效計(jì)量，而負(fù)向脈沖分量則會(huì)抵消相應(yīng)的基波分量，全電子式電能表將負(fù)載（諧波源）消耗的基波有功電能和諧波源向電網(wǎng)返送的諧波有功電能（被污染的電能）進(jìn)行了代數(shù)相加，使得記錄的能量比負(fù)載消耗的基波有功電能量還要小，這是全電子式電能表計(jì)量原理上的不足之處。

4 減少用戶諧波對(duì)電能計(jì)量造成的影響的措施

為了防止電能計(jì)量誤差和防止諧波污染電網(wǎng)，采用3種方式進(jìn)行治理。1）要求煉鋼廠加裝靜止無功補(bǔ)償裝置利用快速可變的電抗或電容，改善電能質(zhì)量、限制過電壓和增加系統(tǒng)阻力等，防止諧波進(jìn)入電網(wǎng)。2）改三相三線為三相四線計(jì)量方式，降低負(fù)序誤差。3）采用三相四線基波電能表計(jì)量，濾除高次諧波對(duì)電源基波的干擾。經(jīng)過對(duì)煉鋼廠的諧波改造，該條線路的線損立即降至10%以下。

5 用戶諧波影響電能計(jì)量的誤差原理

電網(wǎng)諧波的產(chǎn)生對(duì)于電能計(jì)量很容易產(chǎn)生相應(yīng)的影響，電能計(jì)量偏差具體成因如下：在正常的工作狀態(tài)下，電網(wǎng)電壓與電流的構(gòu)成形式為120°的相位差正弦波，1個(gè)設(shè)備的電能參數(shù)的構(gòu)成要素有很多，如基波電壓與電流、負(fù)序電壓與電流、諧波電壓及電流、基波以及諧波功率等?，F(xiàn)在我國冶金化學(xué)行業(yè)在不斷發(fā)展，同時(shí)家用電器設(shè)備數(shù)量越來越多，同時(shí)也對(duì)于供電以及計(jì)量穩(wěn)定性提出了更高的要求，因而無法避免，電網(wǎng)非線性負(fù)荷與沖擊性負(fù)荷也在不斷增加，其中電力機(jī)車與電解設(shè)備以及電弧設(shè)備、軋鋼設(shè)備都是重要的原因，在電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，直接在電壓電流正弦波上疊加了諧波與負(fù)序脈沖，即會(huì)使電壓與電流產(chǎn)生畸變問題，轉(zhuǎn)化為高次諧波的正弦載波。在這種情況下，諧波與負(fù)序脈沖即會(huì)對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行造成影響，從而對(duì)于用戶的用戶設(shè)備造成一定的干擾，在嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)斐捎秒娖鲹p壞。

經(jīng)過一定的實(shí)地填街塞巷，針對(duì)多個(gè)廠家生產(chǎn)的電能表進(jìn)行對(duì)比，并加入了有諧波源用戶計(jì)量因素，分析了相應(yīng)的計(jì)量數(shù)據(jù)，得到結(jié)論，基波電能表與普通的電子電能表相比，其可能會(huì)多計(jì)用電量6%左右。因而為了提高計(jì)量準(zhǔn)確度，即在會(huì)產(chǎn)生諧波源的用戶端進(jìn)行了設(shè)備改造升級(jí)，改換為基波電能表，從而有效地減少電能損失。與此同時(shí)，該單位也向計(jì)量中心下達(dá)變電站電能質(zhì)量監(jiān)測方面的相關(guān)指標(biāo)，將諧波源用戶進(jìn)行必要的監(jiān)測也已經(jīng)成為了日常的工作，對(duì)于部分諧波超標(biāo)問題較為嚴(yán)重的用戶，則責(zé)令進(jìn)行必要的整改與治理。對(duì)于新上或改擴(kuò)建過程中，未來可能會(huì)產(chǎn)生諧波的用戶，則需要將諧波治理方法納入到審查方案設(shè)計(jì)當(dāng)中，待驗(yàn)收合格后方可運(yùn)行。經(jīng)由以上措施的采用，電能計(jì)量精度得到了有效地提升，保證了供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。隨著技術(shù)的發(fā)展與成熟，諧波問題也將會(huì)得到進(jìn)一步解決。

6 結(jié)語

綜上所述，在進(jìn)行電能計(jì)量時(shí)，要明確用戶諧波點(diǎn)對(duì)電能計(jì)量造成的影響，找到諧波源，并采取針對(duì)性的措施，以便減少電能計(jì)量時(shí)出現(xiàn)的偏差。另外，還要?jiǎng)?chuàng)新現(xiàn)有的電能計(jì)量方式，以避免諧波對(duì)電網(wǎng)造成污染，對(duì)諧波進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，一旦諧波量超過規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，就要及時(shí)采取措施對(duì)諧波進(jìn)行過濾處理，以保障正常供電不會(huì)受到影響。

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