降低諧波含量是低壓配電設(shè)計(jì)必須考慮的因素，本文介紹用電設(shè)備諧波電流對(duì)配電線(xiàn)路的影響及照明系統(tǒng)降低諧波電流導(dǎo)致線(xiàn)損的措施，讓大家充分認(rèn)識(shí)高次諧波的危害。

信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展并被廣泛應(yīng)用，遍及工業(yè)、民用建筑、社會(huì)生活各個(gè)領(lǐng)域，給信息化、智能化乃至智慧城市建設(shè)，帶來(lái)極大好處。然而，電子設(shè)備廣泛應(yīng)用的副作用之一就是導(dǎo)致波形畸變，產(chǎn)生不同程度的高次諧波，對(duì)配電系統(tǒng)造成多種危害。

高次諧波的危害是多方面的，一是加大了電能損耗，包括對(duì)配電線(xiàn)路、變壓器、電動(dòng)機(jī)及其他用電設(shè)備的損耗；二是對(duì)通信系統(tǒng)、導(dǎo)航設(shè)備等的干擾，可能導(dǎo)致系統(tǒng)的諧波諧振，影響計(jì)量?jī)x表的準(zhǔn)確性，導(dǎo)致繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的誤動(dòng)作等。因此，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)各類(lèi)用電設(shè)備規(guī)定了諧波電流發(fā)射限值，凡接入配電系統(tǒng)的用電設(shè)備必須遵守這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，采取有效措施，限制諧波電流。

用電設(shè)備諧波電流對(duì)配電線(xiàn)路的影響
1、諧波電流加大了相導(dǎo)體電流，增加了線(xiàn)路損耗
若相電流基波電流為I₁，則疊加諧波電流后的相電流I′按下面的公式計(jì)算為
   .......................公式1
公式1中：I₁為相電流基波電流均方根值，A；I′為含有諧波的相電流均方根值，A；I_h為第h次諧波電流均方根值，A。

從上面的公式看，各次諧波電流越大，則I值越大。以照明燈(包括氣體放電燈和LED燈)為例，按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的諧波限值，對(duì)于燈功率P＞25W者，其相導(dǎo)體損耗約增加11%(計(jì)算略)；對(duì)于燈功率P≤25W者，相導(dǎo)體損耗可增加達(dá)2倍之多。

2、3次諧波(含3的奇次倍諧波)對(duì)三相四線(xiàn)制線(xiàn)路的中性導(dǎo)體(N)會(huì)產(chǎn)生更大的影響，產(chǎn)生更大的損耗
①當(dāng)三相負(fù)荷平衡時(shí)，3次諧波電流在N導(dǎo)體中呈3倍疊加，可按下面公式計(jì)算
 ................................公式2
公式2中：為3次諧波在N導(dǎo)體中的電流均方根值，A；HRI₃為3次諧波電流均方根值和相導(dǎo)體基波電流均方根值的比值，定義為“3次諧波含有率，%”。

從公式2可知，I'隨3次諧波電流的增加而急劇增大，致使其在N導(dǎo)體中產(chǎn)生的線(xiàn)路損耗更急劇加大，足見(jiàn)降低3次諧波對(duì)節(jié)電的意義。

②仍以照明燈為例，按GB17625.1-2012《電磁兼容  限值  諧波電流發(fā)射限值(設(shè)備每相輸入電流≤16A)》中C類(lèi)(照明設(shè)備)規(guī)定的諧波限值及影響如下：

a、當(dāng)照明燈功率P＞25W時(shí)，3次諧波電流不應(yīng)大于基電流的30λ%(λ為功率因數(shù))，9次諧波電流不應(yīng)大于5%，15次諧波電流不應(yīng)大于3%。

設(shè)λ為0.95，忽略9次和15次諧波電流的影響，代入公式得

線(xiàn)路損耗與電流的平方成正比，N導(dǎo)體的線(xiàn)損達(dá)到相導(dǎo)體線(xiàn)損的(85.5%)²，即72%。

b、當(dāng)照明燈功率P≤25W時(shí)，3次諧波電流不應(yīng)大于基波電流的86%，忽略9次和15次諧波電流的影響，代入公式得

N導(dǎo)體的線(xiàn)損達(dá)到相導(dǎo)體線(xiàn)損的(258%)²，即6.656倍，必須采取措施降低損耗。

照明系統(tǒng)降低諧波電流導(dǎo)致線(xiàn)損的措施
諧波電流增大線(xiàn)路損耗最突出的是功率P≤25W的照明燈，由于GB17625.1-2012中對(duì)P≤25W燈的3次諧波限值規(guī)定過(guò)寬，將可能導(dǎo)致很?chē)?yán)重的后果，必須有應(yīng)對(duì)措施。

照明系統(tǒng)降低諧波電流的措施如下：
1、減少選用25W及以下照明光源，主要是指LED燈和熒光燈。目前在家庭、賓館、辦公場(chǎng)所、學(xué)校等建筑中仍存在大量應(yīng)用25W及以照明光源的情況，應(yīng)予改變。
2、選用低諧波的照明燈和其他用電設(shè)備，總諧波含有率不應(yīng)超過(guò)30%。

在電力儀表系列中有帶諧波分析多功能電力儀表，大家可到相應(yīng)產(chǎn)品頁(yè)面去了解這類(lèi)產(chǎn)品的功能和應(yīng)用，以便更好地在配電設(shè)計(jì)中應(yīng)用好電力儀表。
 
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