民用建筑电气中谐波治理问题

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1、民用建筑电气中谐波治理问题　　摘要：在智能建筑体系中，谐波的存在是一个极为严重的话题，尤其是自从上个世纪七十年代以来，随着电力电子技术的飞速发展，各种电力电子装置在建筑领域的应用不断增加，所造成的谐波污染也越来越严重，所以，治理民用建筑电气谐波问题十分重要。本文根据笔者工作实践，对民用建筑谐波产生原因、谐波对建筑的危害及谐波治理的主要措施进行了探讨。关键词：民用建筑电气谐波治理问题中图分类号：TU24文献标识码：A电力谐波是电网中的电力设备产生的，其性质类似于电阻，不能消除，只能进行控制，形式多

2、样的非线性负载产生的谐波电流如果不加抑制直接注入系统，会电网波形畸变，一方面导致变压器发热，增加电网网损，造成火灾隐患，影响电网安全运行；另一方面，污染周围的电气环境，干扰其他的敏感设备正常运行。1.民用建筑谐波产生原因就目前，我们常见的谐波产生原因分析，其主要的原因有以下方面。1.1电源不稳定产生的谐波在智能建筑工程中，7由于各种电气设备用电量和电压要求的不同，这就造成了电源电流供给中出现了高低变化的现象，无法保证电流的稳定性，从而造成了电源线路中多少存在着一些谐波，给整个建筑结构带来了一定的

3、影响1.2电气系统中产生的谐波在智能建筑结构中，由于建筑本身存在着线缆、线路多，设备使用量大，环境复杂的影响，使得这一电力系统中本身存在着一定的谐波。这种谐波的存在一方面是由于电气设备运行中本身存在着一定的谐波问题，另外是由于变压器输电的时候就存在着一定的谐波现象。2.谐波对建筑的危害在智能建筑工程施工建设中，对于谐波的处理极为关键，这主要是由于谐波的危害十分严重，严重的影响到各种电磁环境和磁场设备，甚至是造成各种设备出现损坏现象。因此，在目前的工作中我们需要针对谐波危害进行全面的分析。（1）在

4、电气设备的运行中，谐波的存在对于整个设备的整体性、功能发挥和使用寿命有着极大的影响。谐波的出现会造成电能的生产、传输以及利用率急剧降低，7其中更是有可能给整个电气设备造成威胁，这些故障的危害主要表现在电气设备在使用的过程中极容易产生大量的热能，造成电气设备使用出现振动和噪音现象；给电气设备中各线路绝缘层造成影响，促使绝缘层老化现象严重；严重影响了电气使用寿命和耐久性；造成电气设备发生运行故障和烧毁情况。（2）谐波的存在会导致电力系统的局部地区出现并联谐振以及串联谐振的现象，这种现象的产生必然导致

5、谐波含量过大，给电气设备、电容、变电器、整流器等设备带来影响，甚至是造成这些设备的烧毁；同时谐波的产生给继电保护器中的自动装置操作造成一定的影响，造成自动操作乱动、电能计量混乱等问题的出现。（3）在智能建筑当中，由于建筑物本身存在着线路分布密集、电气设备使用多、设备精确度高、通信系统完善等影响，使得谐波的存在更为严重。在这种情况下，谐波的产生必然导致整个建筑结构中智能系统出现误动、拒动现象，导致了信号出现污染、产生设备噪音，甚至连最起码的通信连接质量够得到预计的保证。建筑中电气谐波问题出现，还会

6、使系统在负载变动或短路的状况下，呈现出短时间的电压变化，进而造成灯光的频繁闪动，既能够破坏灯具设备的正常寿命，也会造成人体的不舒服。而且，中性线上一旦叠加过多的高次谐波，其电流就会随意地在金属结构物上面流动，使线路周围的磁场失控，进而造成计算机的频幕闪烁，损坏计算机内部设备。（4）对电力系统中主要电气元件的危害。电力系统中主要的电气元件有电容器组和整换流装置，谐波会引起电容器局部放电，加速电容器介质老化，缩短使用寿命。7在一定条件下，谐波极易与无功补偿电容器组发生谐振或谐波放大，从而导致电容器因

7、过负荷或过电压而损坏;交流电网的电压畸变可能引起常规变流器控制角的触发脉冲间隔不等，并通过正反馈放大系统的电压畸变，使整流器的工作不稳定，对逆变器，则可能发生连续的换相失败而无法正常工作，甚至损坏换相设备。3.谐波治理的主要措施（1）提高供电量。可以采用加大供电量的方式，抑制谐波的出现，比如，将电缆的横截面加大，或者将发电机、电容器的容量提升，以相对地降低谐波对于系统的危害等。但是，此种方法不能够彻底地抑制谐波的出现，只能是降低谐波出现的频率，而且，它还会导致投资增加，成本加大，并非一种良性的治

8、理措施。如果设计人员必须使用这种方法抑制谐波，就应当结合非线性负载的具体状况，为供电系统设计合理的增容裕度。（2）变换变压器。某些特殊的变压器之间进行相互变换，可以使次谐波受到有效的抑制，比如，Δ/Yn0的变压器使用方式，可以实现对于3次及3n次谐波的阻隔，使谐波注入电网的途径被切断。这种方法较为简单，可7以实现对于某些典型谐波的有效治理，但是，它需要极高的一次性投资，且适用于特殊的场合，比如，Δ/Yn0变压器就适用于单相的非线性负载的环境中的谐波抑制。设计人员采用此种方法治理谐波，必须充分考虑