谐波治理装置APF治理方法

对于公用电网中的谐波电压和谐波电流，在世界上和我国均有相关的标准规范，例如国际上IEEEstd519要求商业和工业用户向公共电源系统反馈的最大THD应小于5%。我国国家技术监督局于1993年又发布了中华人民共和国国家标准GB/T14549-93《电能质量公用电网谐波》，根据不同电压等级的公用电网，明确规定出了各次谐波电流的最大允许值见表1。

表1 注入公共连接点的谐波电流允许值

近年来，我国的通信电源行业也逐渐对谐波电流有了一定的认识，在通信行业的最新标准中，也已增加了对UPS设备输入电流谐波含量的要求，规定根据UPS容量的大小和使用场所的重要性等情况将谐波含量指标分为3个等级，即5%、15%和25%(通信上由于经常使用容量较大的UPS系统，系统要求的供电可靠性又高，所以应按照5%的指标要求)。

在通讯领域，为了使谐波尽量不对油机等设备的运行产生干扰，为了使整个供电系统更安全可靠，将整个系统中各点的电流谐波含量均控制在5%以内是最佳的选择。因此，在新建系统时，应对各种设备专门提出谐波指标相关的要求，以保证系统中的谐波在建设时就得到控制。对于现有系统，由于其正在运行，改造的难度和投资都相对大一些，因此，可以考虑在能够保证整个系统基本安全的前提下，适当降低谐波治理的要求。

无源滤波的主要结构是用电抗器与电容器串联起来，组成LC 串联回路，并联于系统中，LC回路的谐振频率设定在需要滤除的谐波频率上，例如5次、7次、11次谐振点上，达到滤除这3次谐波的目的。其成本低，但滤波效果不太好，如果谐振频率设定得不好，会与系统产生谐振。市场上流通较多的采取的滤波方法就是这一种，主要是因为低成本，用户容易接受。虽滤波的效果较差，只要满足国家对谐波的限制标准和电力部门对无功的要求就行了。由于其低成本，市场的需求也就大，一般而言，低压0.4KV系统大多数采用无源滤波方式，高压10KV几乎都是采用这种方式对谐波进行治理。由于我国的中小企业大多数是私有的，业主对谐波的危害认识不足，一般不愿意拿出大量的经费来治理谐波，而有的企业由于谐波的含量太大，常规的无功补偿不能凑效，供电部门对无功的要求又是十分严格的，达不到就要罚款。因此，业主不得不要求滤波。因而，其市场的前景可观，经济效益也就可观了。

国内低压侧高水平的谐波滤除装置是采用光纤触发系统，大幅度降低因谐波干扰致使电缆触发所产生的误动。

有源谐波滤除装置是在无源滤波的基础上发展起来的，它的滤波效果好，在其额定的无功功率范围内，滤波效果是百分之百的。它主要是由电力电子元件组成电路，使之产生一个和系统的谐波同频率、同幅度，但相位相反的谐波电流与系统中的谐波电流抵消。但由于受到电力电子元件耐压，额定电流的发展限制，成本极高，其制作也较之无源滤波装置复杂得多，成本也就高得多了。其主要的应用范围是计算机控制系统的供电系统，尤其是写字楼的供电系统，工厂的计算机控制供电系统。对单台的装置而言，其利润是可观的，但用户一般不愿意用有源滤波，对于谐波的含量，不必滤得太干净，只要不危害其他用电器也就可以了。

普通电容器对谐波有放大作用，串联一定的电抗器既可以保护电容器，又可以有效地防止系统谐波被放大。根据GB50053-94《10kV及以下变电所设计规范》规定，"当电容器装置附近有高次谐波含量超过规定允许值时，应在回路中设置抑制谐波的串联电抗器。"GB50227-95《并联电容器装置设计规范》规定，"用于抑制谐波，当并联电容器装置接入电网处的背景谐波为5次及以上时，宜取6%;当并联电容器装置接入电网处的背景谐波为3次及以上时，宜取12%"。

综上所述，在建设通信用供电系统时，应在电路解谐的基础上，首先考虑使用有源滤波器进行治理。最好在建设初期就考虑解决。如在建设UPS系统时，直接配置有源滤波器等，这样不但可以保证建设的系统更加安全可靠，同时由于可以很方便的实现末端治理，使供电可靠性及节能效率都有所增加。