現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)之發(fā)展，制造行業(yè)的電力系統(tǒng)中電力電子裝置應(yīng)用日益廣泛，各種非線性電子設(shè)備裝置如變頻器、整流器、及各種開(kāi)關(guān)電源等的大規(guī)模運(yùn)用，雖完善了現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)控制的技術(shù)，同時(shí)亦產(chǎn)生大量的諧波干擾電網(wǎng)。其中變頻器在各個(gè)生產(chǎn)行業(yè)中的應(yīng)用極為廣泛。

與傳統(tǒng)的直流調(diào)速相比，變頻器可以實(shí)現(xiàn)交流電動(dòng)機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào)速，滿足生產(chǎn)工藝過(guò)程對(duì)電機(jī)調(diào)速控制的要求，以提高產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，又可大幅度節(jié)約能源，降低生產(chǎn)成本。但是不論是直流調(diào)速還是交流調(diào)速技術(shù)，其電氣設(shè)計(jì)中均采用了整流電路，給系統(tǒng)帶來(lái)了嚴(yán)重的諧波污染。

典型負(fù)載

制造行業(yè)中運(yùn)用了大量的自動(dòng)化流水線，含有大量的非線性負(fù)載，會(huì)產(chǎn)生大量的諧波并注入電網(wǎng)，電能質(zhì)量大幅下降，影響設(shè)備的正常運(yùn)行。

諧波對(duì)制造行業(yè)供電系統(tǒng)的危害

（1）對(duì)于變壓器，諧波電流可導(dǎo)致銅損和雜散損耗增加，諧波電壓則會(huì)增加鐵損。

（2）諧波電流的發(fā)熱作用大于有效值相等的工頻電流，諧波含量較高的電流能使斷路器的開(kāi)斷能力降低，加大了斷路器容量的配置。諧波還會(huì)使低壓配電系統(tǒng)低壓進(jìn)線柜的電壓保護(hù)由于相位變化而誤動(dòng)或拒動(dòng)。

（3）在電力系統(tǒng)中，因?yàn)橼吥w效應(yīng)，高的諧波頻率增加了導(dǎo)線的諧波電阻。因此諧波電流會(huì)增加線路損耗，并降低線路的傳輸能力。此外諧波還可能引起浸漬絕緣局部放電，加速電纜絕緣老化，縮短電纜的使用壽命。

（4）如果加于電度表的電壓、電流的波形為非正弦波，使工作磁通的波形變?yōu)榉钦也?，任何非正弦波均可分解為一系列高次諧波，同頻高次諧波磁通之間相互作用會(huì)產(chǎn)生附加力矩，因而引起附加誤差，甚至造成計(jì)量混亂。

（5）諧波的存在，會(huì)使控制設(shè)備損壞或出現(xiàn)誤動(dòng)作的幾率大大增加。電力電子設(shè)備對(duì)供電電壓的諧波畸變很敏感，如可編程控制器（PLC），在較高的畸變量可導(dǎo)致控制設(shè)備誤動(dòng)作，進(jìn)而造成生產(chǎn)或運(yùn)行中斷，導(dǎo)致更大的經(jīng)濟(jì)損失。

（6）對(duì)于諧波污染的負(fù)載，一旦在生產(chǎn)過(guò)程中，出現(xiàn)誤跳閘，可能造成電腦的數(shù)據(jù)丟失，輕則造成一定的經(jīng)濟(jì)損失，重則導(dǎo)致全部數(shù)據(jù)癱瘓，由于諧波電流的影響將會(huì)帶來(lái)非常惡劣的影響。

制造行業(yè)電能質(zhì)量治理解決方案

1 利用APF治理諧波

    制造行業(yè)負(fù)載中含有變頻器，整流器及開(kāi)關(guān)電源燈，都是典型的諧波源，會(huì)嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)穩(wěn)定性。針對(duì)制造行業(yè)電網(wǎng)諧波現(xiàn)狀,治理諧波的最佳解決方案是采用有源濾波技術(shù),一般而言,有源濾波器(受控電流源)與一個(gè)產(chǎn)生諧波的負(fù)荷并聯(lián)連接,該受控電流源產(chǎn)生與負(fù)荷的諧波電流大小相同相位相反的補(bǔ)償電流,以此來(lái)消除負(fù)荷產(chǎn)生的諧波對(duì)配電網(wǎng)的影響。

    APF選型：

    有源濾波器的設(shè)計(jì)容量=運(yùn)行電流*電流畸變率

注：為了使補(bǔ)償效果更佳，一般留有裕量，因此一般在計(jì)算容量乘以1.2作為最后的配置容量。

2 項(xiàng)目配置方案

小結(jié)：本裝置投入使用后不僅可以保證制造行業(yè)的諧波電流下降幅度非常明顯而且可以提高現(xiàn)場(chǎng)的功率因數(shù)，在容量足夠的情況下，現(xiàn)場(chǎng)的電流畸變率將會(huì)由23%下降至5%左右。