廣播電視工程的無功補償及諧波治理

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摘要：廣播電視工程中會使用數(shù)量較多的大功率電氣設(shè)備，產(chǎn)生諧波問題，影響電力系統(tǒng)的可靠性與安全性。伴隨著近年來我國對于諧波重視程度的加深，針對于諧波的相關(guān)制度規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定也逐步出臺，諧波治理工作也在企業(yè)中要求落實。本文整理了廣播電視工程治理諧波問題的措施和無功補償技術(shù)，希望可以為廣播電視工程開展治理諧波的工作提供一些參考，以提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。

關(guān)鍵詞：廣播電視工程；無功補償；諧波治理

隨著中國經(jīng)濟的不斷發(fā)展和現(xiàn)代化技術(shù)的不斷進步，電網(wǎng)負(fù)荷急劇增多，對于電網(wǎng)無功功率的補償要求也就越來越高。此文簡要地分析了諧波的產(chǎn)生和諧波帶來的危害、無功補償裝置的作用和無功補償裝置在解決諧波治理問題時的作用，以期望可以減少諧波問題帶來的危害。

1諧波產(chǎn)生的原因和危害

1.1諧波產(chǎn)生的原因

非線性負(fù)載量過大是廣播電視工程中諧波產(chǎn)生的主要原因。電流在傳輸過程中超過了負(fù)載，不能滿足使用需求，形成了電磁干擾。諧波震蕩在電流的形成階段出現(xiàn)，隨著電機結(jié)構(gòu)和線路進入用電設(shè)備中，從而產(chǎn)生影響。針對發(fā)電過程中產(chǎn)生的諧波并沒有較好地處理方法，當(dāng)前的處理方法通常都是針對運行階段來設(shè)計的，因此，雖然能夠進一步的減少諧波，但是并不能從根本上解決諧波問題。除此以外，諧波的產(chǎn)生方式還有很多種，比如電路開關(guān)電源、設(shè)備內(nèi)部的鐵芯電力裝置之中，例如，交流弧式的焊機、煉鋼過程中使用的電爐設(shè)備等。

1.2諧波的危害

諧波問題早已引起了界內(nèi)外眾多人士的重視，這主要是由于其往往會增加電氣設(shè)備的熱能損耗量，使得功率快速降低、設(shè)施設(shè)備快速老化，并且在耗能量上升的同時，容易造成燒壞、爆炸事件，從而加大安全事故的發(fā)生率，這些都是諧波帶來的危害。因為各種電力電子裝置被廣泛應(yīng)用，越來越多的人開始重視和關(guān)注諧波的危害。另外，諧波的產(chǎn)生還會降低設(shè)備的功率，在廣電工程中電氣設(shè)備會得到頻繁使用，而傳播信號的穩(wěn)定性會受到設(shè)備工作效率的直接影響，一旦有諧波振動出現(xiàn)在系統(tǒng)中，并且沒有及時進行解決的話，會嚴(yán)重影響電設(shè)備導(dǎo)通功率.解決此問題的主要方法就是采用功率補償，但是需要注意的是在之前要詳細(xì)測量干擾設(shè)備運行的電流參數(shù)，通過分析后確定最終功率補償參數(shù)。

2無功補償裝置分析

2.1無功補償裝置的重要作用

無功補償裝置的作用表現(xiàn)在以下幾個方面。首先，根據(jù)實際需求的不同無功補償裝置可以將負(fù)載功率與供電系統(tǒng)的因數(shù)進行提高，使設(shè)備的容量得到縮小，進而使功率的耗損量得到最大化的降低。其次，無功補償裝置可以增強供電的質(zhì)量，例如，在較長距離的電流線路當(dāng)中，選擇合適的位置，并將動態(tài)的無功補償裝置放置于此，輸電系統(tǒng)的穩(wěn)定性就能夠被大幅度地改善，從而提高了輸電系統(tǒng)的輸電能力。最后，無償補功能夠讓有功和無功負(fù)載相對平衡。所以說，為了進一步滿足廣播電視工程的用電需求，就必須有效應(yīng)用無償補功裝置。

2.2無功補償裝置存在的問題分析

眾所周知，采用電容補償?shù)姆绞絹碓鰪姽β室驍?shù)是現(xiàn)在廣播電視工程的主要方式，以此保證使用功率因數(shù)能夠滿足電網(wǎng)的需求，但是這也導(dǎo)致了諧波嚴(yán)重超標(biāo)問題的產(chǎn)生。我們應(yīng)當(dāng)意識到在這個時候電容補償也會出現(xiàn)缺陷，比如，當(dāng)進行電容補償而產(chǎn)生諧波電流時，通常會迅速增加電容器的電流有效值。另外，受到諧波電壓的影響，電容器的電壓最高值也會進一步加大，進而損壞電容器。除了上述內(nèi)容以外，無功補償裝置還會導(dǎo)致電容器和裝置系統(tǒng)之間有諧振出現(xiàn)，從而使諧波的發(fā)生率大大增加。此類情況不但會損壞電容器，還會對其他的設(shè)施設(shè)備造成嚴(yán)重影響，甚至?xí)斐稍撓到y(tǒng)的崩潰。

2.3無功補償裝置

安裝濾波器能有效治理諧波問題，對平衡無功補償和諧波治理有重要意義，其通常是根據(jù)諧波源的參數(shù)和安裝點的特性和用戶的要求來專門設(shè)計的。SVC（靜止無功補償裝置）是一種可以綜合治理電壓波動、諧波、閃變和電壓不平衡的重要設(shè)備。APF（有源電力濾波器），是一種新型的動態(tài)治理諧波和無功補償?shù)碾娏﹄娮釉O(shè)備，可以對頻率和幅值都發(fā)生變化的無功電流和諧波進行補償，目前主要應(yīng)用在低壓配電系統(tǒng)上。

3無功補償治理方案

3.1補償方案

無功補償分為分散補償、集中補償以及就地補償三種類型：。①集中補償一般運用于變電站與配電站的工作活動中，但是其關(guān)鍵在于補償線路和變電站、配電站兩者的無功需要、穩(wěn)定電壓的需要以及完善分散補償、就地補償之后所剩下的無功。一般情況下，在廣播電視工程的系統(tǒng)中無功功率是總裝機容量的30%，無功補償與工程大小成正比。②分散補償往往運用于配電站以及配電室之中，其主要是針對用電網(wǎng)絡(luò)面積較小的用電網(wǎng)絡(luò)展開無功補償，且補償量往往依據(jù)具體情況而決定。③就地補償主要針對大容量的負(fù)載進行，在負(fù)載的附近進行相關(guān)配置，該種方式可以盡可能地節(jié)約電力能源的損耗。通過對無功補償進行研究，可以發(fā)現(xiàn)以上三種補償方式的配合使用，可以將無功補償用到一個非常合理的度。

3.2濾波裝置

一要考慮到無功補償，二要考慮到治理諧波的問題，三要符合廣播電視工程的用電需求，平衡無功補償和諧波問題就成了解決問題最大的關(guān)鍵，也是大部分維修工程師的長期工作目的和科研目標(biāo)。當(dāng)前情況下，安裝濾波器是最主要的諧波治理方案，不但能夠?qū)χC波進行濾除，還能夠與無功補償結(jié)合在一起。

3.2.1無源濾波器

作為濾波電路之一，無源濾波器主要由三大部分組成，分別是電容設(shè)備、電阻設(shè)備以及電感器。為了能夠達到濾除一次或多次諧波的目的，可以將電感器和電容電阻結(jié)合。將濾波器的電感和電容設(shè)備進行串聯(lián)，理論上會得到較為優(yōu)秀的過濾效果。另外，針對無源濾波器在工作過程中往往會因為突然停電而無法進行正常工作的情況，我們會在電力系統(tǒng)的電源開關(guān)中放置UPS，可以有效避免這種事故的出現(xiàn)。通常來說，廣播電視工程往往會使用部分變頻器、計算機以及整流開關(guān)等設(shè)備來實現(xiàn)日常工作，但是這卻極易造成大量諧波的出現(xiàn)，大大降低了電力系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性。所以，無源濾波器的安裝方式通常采用并聯(lián)安裝，在每一個重要設(shè)備的母線上面都進行安裝，通過采用分段治理來對諧波進行有效的控制，該種方法作為一種既便利又節(jié)省資源的新型方法值得被更為深入地推廣、運用。

3.2.2有源濾波器

有源濾波器是一種電力電子裝置，運行過程中，濾波會通過流通的電流而順利進入到電路的網(wǎng)絡(luò)之中，能夠有效作用到負(fù)載產(chǎn)生的諧波，并且能夠抵消處理電流。采用有源濾波器雖然能夠取得一定的效果，但是電磁波會干擾電源線，所以，為了使低壓電力系統(tǒng)可以穩(wěn)定的運行，可以通過電力電子變流器來控制系統(tǒng)，從而進行跟蹤和處理濾波。

4結(jié)語

廣播電視工程中的諧波會產(chǎn)生較多的危害，而導(dǎo)致諧波產(chǎn)生的原因有很多種。為了更好的解決廣播電視工程中的諧波問題，需要工程師們在現(xiàn)有的方法上不斷地思考和創(chuàng)新，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，減少諧波問題所帶來的危害。

參考文獻：

[1]梁艷紅.廣播電視工程中無功補償與諧波治理的技術(shù)研究[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟和信息化,2016(5):40-41.

作者:周紅輝 單位:新疆且末縣廣播電視臺