智能電網(wǎng)之電力、電網(wǎng)諧波的危害

視在功率S=475KVA

每月計算設備運行22天，每天工作12小時(shí)。

每月設備的耗電能：475×22×12=125400(度)

每月交納的電費費用：以現在每度電費價(jià)格為0.6元計算。125400×0.6=75，240(元)

根據水電部和國家物價(jià)局頒布《功率因數調整電費辦法》規定;按0.9為標準的功率因數調整電費標準規定功率因數為(cosφ=0.7)時(shí)月電費追加10%，功率因數為(cosφ≥0.95)時(shí)月電費下調0.75%。

實(shí)際功率因數為(cosφ=0.95)時(shí)500KW設備實(shí)際所交納電費費用為：

75240-75240×0.75%=74，675.7

所以安裝了一套消諧濾波裝置這500KW的鑄鋼車(chē)間每月能節省電費支出：

111，513.6-74，675.7=36，837.9(元)

如果500KW負載無(wú)功補償屏一套設備售價(jià)要7萬(wàn)元左右，而消諧濾波裝置一套設備售價(jià)只需10萬(wàn)元左右，正常情況下半年就可以返回設備成本。本設備免維護強，投入運行后維護費用基本是零支出。設備使用壽命長(cháng)，正常運行下設備壽命達20年。

而使用無(wú)功補償屏雖然能達到國家功率因數標準，但諧波造成的損耗無(wú)法降低，還是會(huì )造成一定的經(jīng)濟損失。

實(shí)踐證明，使用消諧濾波補償裝置比使用無(wú)功補償屏節約電能20%，減少電費費用。

四、商業(yè)區、商場(chǎng)、寫(xiě)字樓、辦公樓等設施的諧波危害同樣巨大，主要產(chǎn)生諧波的設備和裝置有：

1.整流器和整流設備;

2.影視設備：TV、TV監視器等;

3.計算機;

4.復印機：含圖象復印機;

5.打印機;

6.傳真機;

7.UPS電源系統;

8.電子控制照明裝置(如調光、電子熒火燈鎮流器等);

9.電梯;

10.空調(尤其是變頻調速裝置);

11.焊機設備;

12.微波爐;

13.開(kāi)關(guān)模式電源(SMPS);

14.磁性鐵芯設備;

計算機產(chǎn)生以3次、5次和7次諧波為主的諧波，而筆記本便攜式計算機則產(chǎn)生的諧波頻譜更加廣泛。

復印機產(chǎn)生以3、5、7、9、11、13次諧波為主的諧波。

可變頻驅動(dòng)裝置則產(chǎn)生以5、7次諧波最為明顯。

三相供電有六個(gè)脈沖橋式可控硅整流器的UPS電源，則沒(méi)有3次諧波，而5、7次諧波則最為顯著(zhù)。三相供電有十二個(gè)脈沖可控硅整流器時(shí)，那么11、13次諧波則最為顯著(zhù)。而單相供電的UPS電源則以3次諧波為主。

諧波的危害與影響

1造成電網(wǎng)電壓的嚴重畸變(用電量大大增加);

2電纜電線(xiàn)過(guò)熱，絕緣老化加速，易損壞并導致線(xiàn)間短路和接地故障引起電氣火災和人身電擊事故;

3變壓器和馬達的過(guò)熱，損壞甚至于燒毀;

4補償功率因數的電容器過(guò)熱，易損壞，壽命短;

5供電系統損耗增加;

6系統的功率因數降低;

7斷路器及漏電保護裝置、接觸器、熱繼電器等電氣保護元件過(guò)熱，失靈，誤動(dòng)作，接地保護裝置功能失常;

8中性線(xiàn)過(guò)負荷、發(fā)熱，甚至于燒毀、著(zhù)火;

9過(guò)零噪音;

10集膚效應顯著(zhù);

11計算機死機，鎖住;

12浪費系統容量，降低保護功能;

13通訊與影像設備失誤;

14給供電系統帶來(lái)難題;

15對多租戶(hù)大型商用辦公大樓配電系統的諧波治理問(wèn)題糾紛越來(lái)越突出。(其原因有二：其一，辦公設備效率，節能以及調速驅動(dòng)(ASD)，高效熒光照明和電子設備等，引起系統的諧波畸變水平不斷升高;其二，由于這種系統的多用戶(hù)特點(diǎn)和諧波源的小功率，分散性特征帶來(lái)責任區分上的困難，因此，當諧波問(wèn)題發(fā)生時(shí)，容易引起供用電各方之間的糾紛);

16醫療設備誤動(dòng)作，帶來(lái)醫療事故，甚至于電源系統遭到破壞;

17機場(chǎng)難以正常運行，國防設施受到影響;

18金融、證券交易中心，電源誤動(dòng)作，失靈，停電，將會(huì )造成重大經(jīng)濟損失;

19地鐵、輕軌、電氣機車(chē)、停電、停運造成交通事故。

從國外的電能質(zhì)量分析比如英國電源質(zhì)量問(wèn)題出現的頻率統計：

方面諧波對地泄漏電流電壓擾動(dòng)

發(fā)生頻率高中低高中低高中低

商業(yè)的71%20%9%20%31%49%51%27%22%

公共事業(yè)的60%20%20%31%31%39%31%49%20%

60%31%9%40%31%29%40%31%29%

高：一年造成的停機事故在12次以上;

中：一年造成的停機事故在2-12次之間;

低：一年造成的停機事故在1次以下;

從表中可以看出諧波造成停機事故頻率很高，在所有三個(gè)方面每年事故的報告在12次以上的均在60%以上，而每年至少1次事故的報告為80%以上。

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