智能电网之电力、电网谐波的危害

　　实际功率因数为(cosφ=0.95)时500KW设备实际所交纳电费费用为：

　　75240-75240×0.75%=74，675.7

　　所以安装了一套消谐滤波装置这500KW的铸钢车间每月能节省电费支出：

　　111，513.6－74，675.7=36，837.9（元）

　　如果500KW负载无功补偿屏一套设备售价要7万元左右，而消谐滤波装置一套设备售价只需10万元左右，正常情况下半年就可以返回设备成本。本设备免维护强，投入运行后维护费用基本是零支出。设备使用寿命长，正常运行下设备寿命达20年。

　　而使用无功补偿屏虽然能达到国家功率因数标准，但谐波造成的损耗无法降低，还是会造成一定的经济损失。

　　实践证明，使用消谐滤波补偿装置比使用无功补偿屏节约电能20%，减少电费费用。

　　四、商业区、商场、写字楼、办公楼等设施的谐波危害同样巨大，主要产生谐波的设备和装置有：

       1.整流器和整流设备；

　　2.影视设备：TV、TV监视器等；

　　3.计算机；

　　4.复印机：含图象复印机；

　　5.打印机；

　　6.传真机；

　　7.UPS电源系统；

　　8.电子控制照明装置（如调光、电子荧火灯镇流器等）；

　　9.电梯；

　　10.空调（尤其是变频调速装置）；

　　11.焊机设备；

　　12.微波炉；

　　13.开关模式电源（SMPS）；

　　14.磁性铁芯设备；

　　计算机产生以3次、5次和7次谐波为主的谐波，而笔记本便携式计算机则产生的谐波频谱更加广泛。

　　复印机产生以3、5、7、9、11、13次谐波为主的谐波。

　　可变频驱动装置则产生以5、7次谐波最为明显。

　　三相供电有六个脉冲桥式可控硅整流器的UPS电源，则没有3次谐波，而5、7次谐波则最为显著。三相供电有十二个脉冲可控硅整流器时，那么11、13次谐波则最为显著。而单相供电的UPS电源则以3次谐波为主。

　　谐波的危害与影响

　　1造成电网电压的严重畸变（用电量大大增加）；

　　2电缆电线过热，绝缘老化加速，易损坏并导致线间短路和接地故障引起电气火灾和人身电击事故；

　   3变压器和马达的过热，损坏甚至于烧毁；

　　4补偿功率因数的电容器过热，易损坏，寿命短；

　　5供电系统损耗增加；

　　6系统的功率因数降低；

　　7断路器及漏电保护装置、接触器、热继电器等电气保护元件过热，失灵，误动作，接地保护装置功能失常；

　　8中性线过负荷、发热，甚至于烧毁、着火；

　　9过零噪音；

　　10集肤效应显著；

　　11计算机死机，锁住；

　　12浪费系统容量，降低保护功能；

　　13通讯与影像设备失误；

　　14给供电系统带来难题；

　　15对多租户大型商用办公大楼配电系统的谐波治理问题纠纷越来越突出。（其原因有二：其一，办公设备效率，节能以及调速驱动（ASD），高效荧光照明和电子设备等，引起系统的谐波畸变水平不断升高；其二，由于这种系统的多用户特点和谐波源的小功率，分散性特征带来责任区分上的困难，因此，当谐波问题发生时，容易引起供用电各方之间的纠纷）；

　　16医疗设备误动作，带来医疗事故，甚至于电源系统遭到破坏；

　　17机场难以正常运行，国防设施受到影响；

　　18金融、证券交易中心，电源误动作，失灵，停电，将会造成重大经济损失；

　　19地铁、轻轨、电气机车、停电、停运造成交通事故。

　　从国外的电能质量分析比如英国电源质量问题出现的频率统计：

　　方面谐波对地泄漏电流电压扰动

　　发生频率高中低高中低高中低

　　商业的71%20%9%20%31%49%51%27%22%

　　公共事业的60%20%20%31%31%39%31%49%20%

　　60%31%9%40%31%29%40%31%29%

　　高：一年造成的停机事故在12次以上；

　　中：一年造成的停机事故在2-12次之间；

　　低：一年造成的停机事故在1次以下；

　　从表中可以看出谐波造成停机事故频率很高，在所有三个方面每年事故的报告在12次以上的均在60%以上，而每年至少1次事故的报告为80%以上。