苏月婷
江苏安科瑞电器制造有限公司
电能是当代主要的能源形式，用电问题日益出现。如今，电力负荷越来越复杂和多样化。因此，各种静态电磁干扰问题已成为用户关注的焦点。计算机、微处理器电子和电气设备被广泛使用，这些设备对电力系统中暂态问题的敏感性和对供电可靠性的依赖性也越来越高。由于这些问题，电能质量不可避免地成为当今电力问题的关键。
电能质量是指电力系统中的电能质量。理想的电能应该是对称的正弦波。有些因素会使波形偏离对称正弦，导致电能质量问题。一方面，我们研究哪些因素会导致电能质量问题，另一方面，我们研究这些因素会导致哪些问题，如何避免这些因素，使电能接近正弦波。
电能质量内容分为稳态和暂/瞬态两类。国家标准涉及谐波、频率、电压不平衡、电压偏差为稳态；电压波动和闪变、暂时过电压和瞬态过电压、电压突然升高、突然降低和短期断电为瞬态。
本文主要讨论谐波问题及其治理方法。谐波是指计算周期性非正弦交流量的傅里叶级数，通常称为高谐波，基波是指其频率和工作频率（50）Hz)重量相同。
谐波有以下危害：
1）由于谐波的存在，增加了系统中元件的额外谐波损耗，降低了发电、输电和电气设备的使用效率。当大量三次谐波流过中线时，线路会过热甚至着火。
2)谐波影响各种电气设备，特别是电机设备的正常运行。谐波对旋转电机和变压器的影响主要是由于额外的损失。当谐波电流通过电机和变压器时，会增加铁芯损失和铜损失，导致过热。谐波损耗对变压器的影响通常大于对电机的影响。例如，由于熔化过程中电流的剧烈波动，电弧炉变压器的使用寿命明显缩短。谐波对旋转电机和变压器的影响是产生机械振动、噪声和谐波过电压。当谐波频率接近电机的固有振动频率时，会引起电机的强烈
振动。这些影响可能会缩短电机的使用寿命，甚至损坏电机。谐波电流造成的额外损失通常转换为等值的基频负序电流。
3）电力系统中电容器的应用可能导致谐振，这是一个需要高度重视的问题。当谐波频率与传输系统固有的特征频率重叠时，谐波分量可能会放大，产生非常大的电压和电流。这导致设备的额外损耗和加热，缩短电容器的使用寿命，导致设备故障。大量调查显示，约75%的电容器和串联电抗器在谐波事故中燃烧。
4)谐波电流不仅会增加继电器的加热和损耗，还会改变动作特性，导致保护装置的拒绝或误动。例如，以电磁电压继电器为例，当含有谐波的畸变电压作用于继电器时，动作值总是大于继电器刚刚移动的基波分量电压的合理值，即过压继电器可能被拒绝，而欠压继电器可能被误用。此外，在动态条件下，如果投入空教变压器，会产生诸波含量高的励磁涌流，导致继电器误动，开关跳闸。
无源滤波器设置在谐波源非线性负荷附近(PassiveFilter, PF)谐波电流由滤波电容器、电抗器和电阻器组成。谐波负荷通常被视为谐波电流源。无源滤波器的功能是通过分流非线性负载产生的谐波电流，为谐波电流I提供低阻抗通路或谐振电路，以减少流入电网的谐波电流isH。无源滤波器可分为带通滤波器(包括单调谐滤波器、双调谐滤波器、三调谐滤波器)、高通滤波器、C阻尼滤波器、桥式滤波器等。无源滤波器具有以下特点。优点：无源滤波器结构简单，成本低，运行可靠性高，运行成本低。
缺点：带内信号丢失，负载效应明显，使用电感元件时容易引起电磁感应。当电感L较大时，滤波器的体积和重量相对较大，不适用于低频域。
随着电力电子技术的发展，有源滤波器逐渐得到广泛应用，以应对日益复杂的谐波补偿问题。有源电力滤波器（Active Power Filter，简称APF）它是一种用于动态处理谐波和补偿无功的新型电力电子设备，可以补偿大小和频率变化的谐波和无功。顾名思义，有源滤波器之所以被称为有源滤波器，是因为该装置需要提供电源(用于补偿主电路的谐波)，其应用可以克服LC传统的谐波处理和无功补偿方法（传统的只能固定补偿）实现了动态跟踪补偿，可以补充谐波和无功补偿。
安科瑞是上海安科瑞电气有限公司的缩写，是一家集研发、生产、销售为一体的高科技股份制企业。公司在生产和应用电源滤波器方面具有丰富的经验，致力于为客户服务，为客户创造价值。