谐波的产生与危害

1、谐波产生：

由于正弦波电压施加在非线性负载上，电流就变成了非正弦波，非正弦波电流在电网阻抗上产生压降，会使电压波形也变为非正弦波。如今在加热炉和制造等行业中广泛使用的负载大部分为非线性负载，如变频调速设备、整流器、不间断电源、开关电源、电弧炉、焊接设备、电脑、电梯、变频空调、节能灯和复印机等等。

由于这些非线性负载所产生的大量谐波电流涌入电网中，导致电压波形发生畸变现象。这种谐波污染对电网和用户产生了严重的危害，同时对大型贵重设备造成损坏。）

2、谐波危害：

a、造成电缆、电动机和变压器过热，导致其使用寿命下降或损坏：

b、损坏敏感的设备，如熔机虚焊、中频炉等导致生产或实验中断，造成重大损失：

c、引发断路费误动作，区域性停电事故：

d、造成电容器过载或因故障而损毁，导致功率因数降低而引起供电局罚款、导致中性线上出现大电流而引发系统故障：

f、诱发电网谐振：

g、电网中存在的谐波将降低供电效率：

h、如谐波污染等级过高，将得不到供电部门的入网批准。

3、传统无功补偿柜缺陷：

a、传统L/C滤波器只能消除特定的几次谐波，而对其他的某次谐波则会产生放大作用，其中电容的主要作用是提高功率因数，电抗的作用是保护电容器，避免被谐波电流损坏，同时滤除系统28%低效率的低次谐波，但是在消除谐波同时会放大与产生它次谐波。

b、电容器容值会随着时间、环境发生变化，导致与系统发生谐振，造成电容器设备损坏，影响配电系统正常运行。

c、电容器一般都是由固定补偿单组电容进行补偿，形成阶梯型补偿，这样就会存在大量的过补或者欠补，无法做到精确补偿并处理好容性负载和感性负载的关系。

d、电容投切频率的时效性太慢，目前虽然从接触开关投切、复合开关投切、演化到动态可控硅品闸管投切，但是还是无法达到瞬时投切，同时电容器因为投切频率的过快而大大缩短了自身寿命，给客户安全生产和用电安全造成负面影响。

e、电容柜被静态无功发生器SVG替代是技术进步与生产要求的历史必然趋势。

4、加装电网谐波治理与功率因数提升装置从而达到对终端负载设备的保护与用电效率的提高：

Tsinghua-S'-APF有源电力滤波器是利用全控电力电子元件满足对电能质量（功率因数提升和谐波治理与三相不平衡处理）有高级别要求的用户需求的装置。

有源电力滤波器AP装置并联在系统和用户设备之间，其主要功能是在电网供电过程中当负载侧产生谐波和无功电流时，保证系统侧没有谐波电流和无功电流，使用户其他关键敏感设备得以在近不受干扰的电气环境中正常运行，并且不会污染电网，简单来说就是起到保护设备装置。

Cqsinghua-S'-SVG滤波型补偿装量，是采用可关断器件1GBT构成的电流源型装置，从机理上避免了谐振现象，安全性大大提高。可动态双向（-1~1）连续调节无功功率，即从额定感性工况到额定容性工况连续输出无功，全响应时间小于l5ms，动态响应时间小于50us，特别适合负荷快速变化的场合，实现真正意义的动态无级跟踪补偿，避免设备因为时变电压影响而导致设备无法开启或正常运转。

4、使用理由：

TsinghuaSieyuan-APF型有源电力滤波器AF具有更多功能、更多模式，产品可以谐波治理无功补偿、谐波无功同补、三相不平衡补偿等，一机多用。

a、可设定的谐波分次补偿功能，可设定无功比例功能：

b、友好的人机界面，采用高清7英寸中文彩色触摸屏，屏幕实时显示系统和装置运行参数：

c、全面保护功能，提高用户应用稳定性、有效值峰值双设定自动限流算法，在负载谐波电流大于设备输出时，无过载风险，同时设备过载安全系数为瞬时300%，

d、保护功能齐全，具有过流、过压、欠压、过温等多种保护功能，确保系统运行安全可靠，故障自诊断功能：具有故障报警及追忆功能：

e、先进的控制策略和拓扑结构设计，改进的基于瞬时无功功率理论的检测技术，可实时检测谐波电流，自动跟踪负载谐波变化，

f、具有高度可控性与快速响应性，采用独特的分相谐波提取算法，在负载三相不平衡时，可实现各相独立控制，在容量足够情况下》可选择消除不平衡功能；

g、采用多相拓扑结构滤波，在输出谐波电流的情况下，不会引入高频IGBT开关谐波干扰，并且适用于任何现场电网系统阻抗，不会发生谐振；

h、功率密度高易于安装，模块化设计，体积小重量轻，功率密度高，安装维护方便，组合并机满足不同容量需求，在实现标准化生产的同时提高了设备的可靠性和可维修性，极大方便了?系统安装与维护，单横块独立风道设计，可有效隔绝环境粉尘粘附，提高产品散热效率。