危害及治理

危害及治理（精选十篇）

危害及治理 篇1

在理想电力系统中, 电能是以恒定频率和幅值的三相平衡正序正弦电压向用户供电, 但在实际运行中的电力系统, 由于负荷是随机变化的, 三相电压的幅值、频率、相位差不能保持恒定不变;特别是近几年来, 随着电气化铁路、冶金工业、化学工业的发展以及家用电器的普及, 电力系统中的非线性负荷 (硅整流设备、电力机车、电解设备) 、冲击性负荷 (电弧炉、轧钢机) 日益增加, 使电网的非线性 (谐波) 、非对称性 (负序) 和波动性日趋严重, 电压、电流波形不再是单一的正弦波, 包含有高次谐波, 对电力系统将会产生十分严重的影响, 威胁到供用电设备的安全、经济运行。

2 谐波的产生及危害

2.1 谐波的产生

线性负载, 例如纯电阻负载, 其工作电流的波形与输入电压的正弦波形完全相同;非线性负载, 例如斩波直流负载, 其工作电流是非正弦波形。传统的线性负载的电流/电压只含有基波 (50 Hz) , 没有或只有极小的谐波成分, 而非线性负载会在电力系统中产生可观的谐波。谐波与电力系统中基波叠加, 造成波形的畸变, 畸变的程度取决于谐波电流的频率和幅值。非线性负载产生陡峭的脉冲型电流, 而不是平滑的正弦波电流, 这种脉冲中的谐波电流引起电网电压畸变, 形成谐波分量, 进而导致与电网相联的其他负载产生更多的谐波电流。

计算机是此类非线性负载之一, 像绝大多数办公室电子设备一样, 计算机装有一个二极管/电容型的供电电源, 这类供电电源仅在交流正弦波电压的峰值处产生电流, 因此产生大量的三次谐波电流 (150 Hz) 。其他产生谐波电流的设备主要有:电动机变频调速器, 固态加热器, 和其他一些产生非正弦波变化电流的设备。

2.2 谐波的危害

谐波“污染”是电网的公害, 它引起的经济损失主要是恶化了电能质量指标, 降低了电网的可靠性, 增加了电网损失, 缩短了电气设备的寿命, 降低了产品质量。谐波的危害主要体现在如下几个方面:

1) 增加了电网中谐波的可能, 从而造成很高的过电流或过电压而引发事故。

当电网系统参数的不利配合和有足够强的谐波源时, 串联或并联谐波谐振问题就必然存在, 将会严重损坏一次设备而导致系统事故的发生。

2) 对旋转电机产生有害影响。

主要表现在产生附加损耗和转矩上, 危害的严重性与谐波电压、谐波电流以及旋转电机的形式和结构有关。比如:在感应电动机的定子绕组中所有正序谐波电流都将产生正方向的电磁转矩, 有助于转子的选装, 而负序谐波电流的作用恰好相反。

3) 影响电网和供电一次设备的安全运行。

谐波电压可使变压器的磁滞及涡流损耗增加, 使绝缘材料承受的电气应力增大, 而谐波电流使变压器的损耗增加, 普通变压器在严重的谐波负荷下往往会产生局部过热、噪声增大等现象。

4) 谐波源注入系统的谐波, 将会引起系统各类继电保护和自动装置误动或拒动, 比如:

发电机的负序电流保护、主变压器的复合电压起动过电流保护、母线的差动保护、线路的各型距离保护和高频保护等。

5) 谐波对计量仪表也会产生影响, 比如:

感应式电度表对谐波频率有负的频率误差特性, 电度表对谐波消耗的功率计量是不足的, 在谐波源的情况下, 电度表记录的是基波电能扣除小部分谐波电能, 因此谐波源虽然污染了电网, 反倒少交电费;在畸变电源供线性负荷时, 电度表记录的是基波电能及部分谐波电能, 因此用户不但多交电费, 而且受到损害。

6)

谐波还会干扰通信系统、降低信号的传输质量, 破坏信号的正常传递, 甚至损坏通信设备;谐波对通信线路干扰的物理机制主要体现在电容耦合、电磁感应、电气传导三个方面。

3 电源谐波的测量

谐波电压 (或电流) 测量应选择在电网正常供电时可能出现的最小运行方式, 且应在谐波源工作周期中产生的谐波量大的时段内进行 (例如:电弧炼钢炉应在熔化期测量) 。当测量点附近安装有电容器组时, 应在电容器组的各种运行方式下进行测量。

测量的谐波次数一般为第2次～第19次, 根据谐波源的特点或测试分析结果, 可以适当变动谐波次数测量份额范围。对于负荷变化快的谐波源 (例如:炼钢电弧炉、晶闸管变流设备供电的轧机、电力机车等) , 测量的间隔时间不大于2 min, 测量次数应满足数理统计的要求, 一般不少于30次。对于负荷变化慢的谐波源 (例如:化工整流器、直流输电换流站等) , 测量间隔和持续时间不作规定。

谐波的测量数据应取测量时段内各相实测量值的95%概率值中最大的一相值, 作为判断谐波是否超过允许值的依据。但对负荷变化慢的谐波源, 可选五个接近的实测值, 取其算术平均值。

公用电网谐波电压 (相电压) 限值见表1。

4 电源谐波的治理

随着电力谐波污染问题日益严重, 各国纷纷出台治理措施和相关标准, 包括对产生电力污染的设备的限制要求, 如IEEE 519-1992标准, 单次谐波电压畸变率允许值为基波电压的3%。国内外很多单位已开始重视电源污染的治理, 投资安装电源净化滤波装置, 取得了提高电源品质和节能的双重效果。

电力谐波的治理主要有以下手段:

1) 无源滤波:包括串联调谐滤波、并联调谐滤波、低通广谱滤波等, 这是目前应用最广、最成熟的解决方案。2) 有源滤波:采用电力电子设备实时补偿, 设备较昂贵, 应用较少。3) 串联电抗器:滤波效果较差, 但由于其简单便宜, 仍有应用。4) 增加整流设备极数:受用电设备限制, 应用较少。

电力通拥有多种线路校正电路的集成电源净化滤波安全设备, 它采用先进的微电脑控制及多级L-C补偿回路, 以梯级逻辑的方式, 实时动态地监视、抑制及补偿供电线路上的各种干扰和谐波, 改善供电质量。

电力通由美国ETI公司设计, 采用最优质的工业元器件装配而成, 质量可靠, 产品通过UL, ETL, CSA, CE, Warnock Hersey等质量安全认证, 使用寿命可达20年。已在世界上80多个国家和地区广泛使用。

电力通可实现以下功能:

1) 稳定电压, 消除各种过 (低) 电压冲击。

2) 保护设备免受浪涌和雷电过电压冲击。

3) 滤除电源谐波和失真。

4) 平衡三相, 减少用电设备发热, 延长设备使用寿命。

5) 改善供电网络功率因素, 提高供电能力。

6) 节能降耗, 降低维修及保养开支。

5 结语

随着我国电网“无功、电压”工作会议的召开, 阐述了电能质量监督管理的重要性, 明确了管理机构与各供电单位的职责, 把电能质量纳入监督考核, 标志着我国电网电能质量管理上了一个新台阶。鉴于上述原因, 特撰稿一篇, 以起到抛砖引玉的作用, 供同行们参考。

摘要：针对谐波对电力系统的影响情况, 就谐波的产生及危害进行了详细论述, 对电源谐波的测量进行了探讨, 进而提出了电源谐波的治理方法, 以达到提高电源品质和节能的双重效果。

关键词：电力系统,谐波,危害,治理

参考文献

[1]GB/T 14549-1993, 电能质量公用电网谐波[S].

[2]JG J 16-2008, 民用建筑电气设计规范[S].

[3]GB 500520-2009, 供配电系统设计规范[S].

“四风”问题的由来、危害及治理 篇2

2013年6月18日党的群众路线教育实践活动工作会议在北京召开。会上总书记强调，这次教育实践活动的主要任务应聚焦到作风建设上，集中解决形式主义、官僚主义、享乐主义和奢靡之风这“四风”问题。这“四风”是根本违背我们党的性质和宗旨的，是当前广大人民群众深恶痛绝、反映最强烈的问题，也是损害党群干群关系的重要根源。为此，本文在梳理“四风”问题的由来和危害的基础上，找出治理“四风”问题的切入点，为治理“四风”问题提出对策建议。

作风问题是执政党生死攸关的重大问题。党只有具备优良的作风才能把人民群众紧紧地凝聚在一起，实现中华民族伟大复兴的中国梦。纵观党的历史，尽管作风问题在不同的历史时期表现形式存在差异，但不管以何种形式表现出来的作风问题最终都会危害到党和人民群众的利益。当前作风问题集中表现为形式主义、官僚主义、享乐主义和奢靡之风这“四风”上。本文试图准确把握“四风”问题的由来及危害，力求对症下药，开出治理“四风”问题的良方。

一、“四风”问题的由来。

1.“四风”问题的提出。2013年6月18日，习近平同志在党的群众路线教育实践活动工作会议上强调，这次教育实践活动的主要任务聚焦到作风建设上，集中解决形式主义、官僚主义、享乐主义和奢靡之风这“四风”问题。特别强调，这“四风”是违背我们党的性质和宗旨的，是当前人民群众深恶痛绝、反映最强烈的问题，也是损害党群干群关系的重要根源。“四风”问题解决好了。党内其他一些问题解决起来也就有了更好的条件。

2.“四风”问题的历史演变。

作风问题在不同的历史时期表现形式存在差异。早在延安时期。毛泽东同志在《整顿党的作风》中提出，反对主观主义以整顿学风，反对宗派主义以整顿党风。反对党八股以整顿文风。新中国成立前夕，在党的七届二中全会上毛泽东同志提出“两个务必”，告诫党员干部杜绝享乐主义和奢靡之风。改革开放后，邓小平同志在《党和国家领导制度的改革》中指出，官僚主义现象是我们党和国家政治生活中广泛存在的一个大问题。同时还在有关著作中论述了干部特殊化和整治形式主义等问题。江泽民同志在《关于改进党的作风》中指出，“形式主义作风和官僚主义作风。是我们党的一大祸害。全党上下，全国上下，必须狠煞形式主义、官僚主义的歪风。”2001年，党的十五届六中全会通过《中共中央关于加强和改进党的作风建设的决定》，提出“八个坚持、八个反对”，指出“坚持密切联系群众，反对形式主义、官僚主义”、“坚持艰苦奋斗，反对享乐主义”。2012年，胡锦涛同志在中国共产党第十八次全国代表大会上的报告中强调指出：“坚持艰苦奋斗、勤俭节约，下决心改进文风会风，着力整治慵懒散奢等不良风气，坚决克服形式主义、官僚主义，以优良党风凝聚党心民心、带动政风民风。”

3.“四风”问题产生的根源。

一是历史尘垢。

“四风”问题是人类历史上剥削阶级长期统治的遗留物。封建思想糟粕不仅使得家长制、官僚主义、独断专行根深蒂固。而且禁锢干部的头脑。助长了“不求有功，但求无过”、“混日子、保帽子”等风气，与之对应的是经济取得上的不劳而获，表现在其生活上必然是享乐主义和奢靡之风盛行。

二是环境转换。

在党长期执政的条件下，一些领导干部容易放松警惕，居功自傲，不思进取，脱离群众，滋长了严重的官僚主义和形式主义。在市场经济条件下。存在诸多诱发享乐主义的因素。一些党员干部很容易被追求舒适、贪图享受的享乐主义腐朽思想所侵蚀。

三是改革滞后。政治体制改革步伐的缓慢。致使少数掌握权力的领导干部地位显赫。身价倍增，这就从体制上为“四风”问题的滋生、蔓延提供了条件。与此同时，不受制约的权力也会产生无限制的公款消费。不正当的利益交换极容易造成“四风”问题的扩散。

四是党性不纯。

领导干部的作风问题，说到底是党性问题。党性纯洁则作风端正，党性不纯则作风不正。长期以来，主观主义和个人主义对党性干扰较大。是“四风”问题产生的思想根源。形式主义不分析事物的内在矛盾。官僚主义凭长官意志而不是按客观规律办事，一味追求个人的特殊利益和要求，必然会陷入享乐主义和奢靡之风的泥潭之中。此外，“四风”问题的产生还与社会道德规范、组织文化和教育培训等多方面因素存在密切关联。

总而言之，形式主义和官僚主义是相辅相生的，凡是官僚主义严重的地方。形式主义就必然泛滥盛行。两者往往形成助纣为虐的恶性循环。享乐主义和奢靡之风是互为表里的两面。形式主义和官僚主义必然产生享乐主义和奢靡之风，享乐主义和奢靡之风反过来又会加剧形式主义和官僚主义。

二、“四风”问题的危害。

“四风”问题往往表面“销声匿迹”，实则“暗藏杀机”。从现实情况看。有些党员干部已经对“四风”问题有点习以为常、麻木不仁了，足见问题已十分严重。因此，我们必须清楚“四风”问题的危害，认清作风建设是关乎党的生死存亡的大问题。作风问题是腐败的温床，必须坚决予以解决。

1.腐化干部队伍。

形式主义表现为作风漂浮，脱离实际，沉溺于文山会海，习惯于官话套话，唯书唯上，照抄照搬，做表面文章。把一切正确的方针政策和工作部署都变成了喊口号和走过场。官僚主义从根本上颠倒了主仆关系，使党员本色尽失，把人民赋予的权力当成向人民群众发号施令的本钱，处处以救世主自居。心安理得地当官做老爷。政治领域中的腐败现象与享乐主义、奢靡之风有着密切的联系，享乐主义和奢靡之风为腐败行为提供了价值支撑。如果党员干部头脑里塞满了享受主义和奢靡生活，那么他就会为了享乐不惜以权力为筹码，换取物质生活的丰裕与奢华。正如邓小平同志当年所说：“当前，也还有一些干部。不把自己看作是人民的公仆，而把自己看作是人民的主人，搞特权、特殊化，引起群众的强烈不满，损害党的威信，如不坚决改正，势必使我们的干部队伍发生腐化。”

2.造成资源浪费。

由于受形式主义和官僚主义作风的影响，一些干部不深入基层和群众，不了解实际情况，不按客观规律办事，搞主观主义的瞎指挥，致使一些重大决策失误。我们搞社会主义建设所必需的人力、物力以及宝贵时间付之东流，有限的社会资源被极大地浪费。享乐主义和奢靡之风表现为思想空虚、精神萎靡，贪图安逸、不思进取，铺张浪费、花天酒地。党培养一名干部不容易。一个干部自身的成长也不容易，一旦沾上享受和奢靡的风气，就会造成人才的浪费。此外，享乐主义和奢靡之风本身也会带来社会资源的极大浪费。仅我国在餐桌上浪费的粮食一年就高达价值2000亿元，被倒掉的食物相当于2亿多人一年的口粮，一粥一饭当思来之不易：半丝半缕恒念物力维艰。享乐主义和奢靡之风所造成的浪费可见一斑。

3.败坏社会风气。

形式主义和官僚主义对社会风气造成不良影响。欺上瞒下、虚报、浮夸、说空话、打官腔；门难进、脸难看、事难办、不守信用、“跑官要官”、“买官卖官”等歪风使得一些党员干部争相效仿，这些都在群众中造成了很坏的影响，对社会上的不良风气起了推波助澜的作用。反对享乐主义和奢靡之风不仅关乎党风政风，更关乎社会风尚和民族精神，关乎社会公平正义。一旦出现奢靡之风，必然危害社会风尚，动摇国家长治久安的根本。毛泽东同志曾经讲过：“只要我们党的作风完全正派了，全国人民就会跟我们学。党外有这种不良风气的人，只要他们是善良的，就会跟我们学，改进他们的错误，这样就会影响全民族。”

4.激化社会矛盾。形式主义和官僚主义往往把权力作为争名夺利、达成个人意愿的工具，既不思考“权”从何而来，也无法做到权为民所用、利为民所谋，更谈不上情为民所系，反而还滥用权力损害群众的权益，与民争利，引发党群干群矛盾。特别是在物质财富不够丰裕的情况下，一部分人的享乐必然导致另一部分人相对或绝对的贫困。从而拉大了社会成员之间的贫富差距。这种差距达到一定的水平，就可能使蕴藏在群众中的不满情绪爆发出来，在引导不力或缺乏正当宣泄渠道的情况下，这种爆发往往会溢出制度的框架，影响政治稳定，造成社会动荡。亨廷顿认为，政党的稳定取决于政党与民众的联系和民众对政党的支持。他指出，处于现代化之中的政治体系，其稳定取决于其政党的力量，而政党强大与否又要视其制度化群众支持的情况，其力量正好反映了这种支持的规模及制度化程度。

5.引发民心背离。

由党员干部表现出的“四风”问题，会直接损害党和政府的威信，使广大人民群众对党和政府失去信任，最终会失掉民心。而一旦失去民心，党和政府就成了无源之水，无本之木，毁掉了自己赖以存在的社会基础。尤其是在国外敌对分子的不断挑唆下，突发事件和群体性事件层出不穷，往往会导致政党解体、政权倾覆。另外，一个党组织内部一旦享乐主义和奢靡之风盛行，自然就会与普通群众在感情以及工作接触方面越来越疏远，干群关系越来越陌生、淡薄。而对于群众而言，那些只顾个人生活享受的党员干部、只顾小团体利益与享乐的党组织根本不能代表普通工农群众的利益，更谈不上什么“先锋队”或“先进性”。因此，“四风”问题在党内的滋生与蔓延，势必会损害党的群众基础，引发民心背离。直至危及党的生存。

三、“四风”问题的治理。

邓小平同志曾经指出：“共产党的领导够不够格，决定于我们党的思想和作风。”“四风”问题的治理是一个重大实践问题。在治理重点方面，反对形式主义要着重解决工作不实的问题。反对官僚主义要着重解决在人民群众利益上不维护、不作为的问题，反对享乐主义要着重克服及时行乐思想和特权现象，反对奢靡之风要着重狠刹挥霍享乐和骄奢淫逸的不良风气。在治理方法上，治理“四风”问题要多管齐下。以领导干部以身作则为切入点，不仅要铲除产生“四风”问题的土壤，还要做到思想政治教育和制度建设齐头并进。

1.坚定正确的政治方向和增强道德自律。

毛泽东同志指出：“坚定正确的政治方向，是与艰苦奋斗的工作作风不能脱离的，没有坚定正确的政治方向，就不能激发艰苦奋斗的工作作风：没有艰苦奋斗的工作作风，也就不能执行坚定正确的政治方向。”坚定正确的政治方向。要靠不断加强党性修养。加强党性修养，弘扬优良作风，是共产党员的终身课题，是党的建设日新又新、常抓常新的任务。要以学习贯彻党章为抓手。在学习和实践中不断提高党性修养水平。治理“四风”问题，需要提高人们的道德觉悟，加强精神自律。马克思说过：“道德的基础是人类精神的自律。”离开了这种自律，“四风”问题虽能禁绝一时，却难免会死灰复燃。铲除“四风”问题，除了需要法律和制度建设。还需要将高尚的情操和朴素的道德植入人们的心底。但是，相比法律和制度建设，道德和精神方面的建设更是任重而道远，更需要“百年树人”。

2.重点抓好领导干部的作风问题。

人民群众看我们的党风是好还是坏，看我们党是否代表他们的利益，最直观的就是看他们身边的领导干部的一言一行，从领导干部的作风中作出判断和选择。在反对“四风”问题的战斗中。领导干部既要善于指挥，更要以身作则，率先垂范。首先，领导干部要有健康、正派的生活作风。在生活作风上贪图享乐、腐化堕落，必然导致思想作风、学风、工作作风和领导作风走样。其次，领导干部要摒弃一切私心杂念。要带头树立正确的权力观、地位观、利益观，坚持自重、自省、自警、自励，严格遵守党纪国法，严格按制度和程序办事，严格管理自己的亲属和身边工作人员，不搞以权谋私，不搞特殊化，使“照镜子、正衣冠、洗洗澡、治治病”成为一种常态，为全党同志树立爱党爱民、勤政敬业、廉洁奉公的榜样。最后，领导干部要树立典型和示范效应。多树立在党的作风建设上涌现出来的正面典型，揭露反面典型，用这两个方面的典型来教育党员和干部，使他们从内心意识到在党的作风建设上要向老一辈无产阶级革命家看齐。对别人在作风上所犯的错误要引以为戒。

3.不断扩大人民的民主权利。

在社会发展史上，只有在社会经济不断发展、文化水平不断提高、国家的全体成员实现彼此平等的时候，广大普通民众才能实际参与掌握公共权力。真正成为国家的主人，人民民主权利才能充分实现。进而有效遏制“四风”的滋生和蔓延。首先，解决“四风”问题的真正力量是人民，是经济上富裕起来、物质生活上有保障的人民。当一个人在经济上、生活上不得不完全依附于具有“四风”问题者手中的权力时，他是没有力量反对“四风”问题的。因此，我们要善于创造一个真正能使人民群众创业致富的体制和政策环境。其次，不断扩大人民的民主权利，增强人民的参政意识，提高人民的政治地位。保证人民能够自由行使知情权、参与权和监督权。动员群众、依靠群众的力量，由人民群众参加国家管理并进行监督，是解决“四风”问题的一条有效途径。邓小平同志曾指出：“我们进行政治体制改革的目的，总的来讲是要消除官僚主义，发展社会主义民主。”为此，必须切实加强和发展党内民主，并从制度上保障广大党员更多的权利，以制度建设来调动广大党员反对“四风”问题。最后，吸收群众加入监督机构。例如为了保证纪检机构本身的效力，可以考虑做到以下几点：一是聘请人民群众做兼职纪检员，协助纪检机构实施监督：二是纪律检查委员会委员的半数或更多名额，要由纪检机构之外的群众兼任：三是纪律检查委员会的常委，要聘请社会名流、专家学者等群众来兼任。

4.建设廉政文化。

不良作风是腐败的温床。遏制腐败在很大程度上能解决作风问题。“四风”问题出现在少数手中握有权力的公职人员身上，但根源在社会，在整个社会体制、机制和人的思想观念与风气上。尤其在廉政文化的构建上。假如“四风”问题被人们看作是“正常”的社会现象。成为社会理念、规范和风气等所能接受的行为及生活方式，甚至被一些人羡慕为“有能力、有本事”，被当成一种社会文化得到认可后。那么问题就十分严重了。一旦形成一种社会文化，则不论从治理时间上，还是从治理难度上，都会面临重重阻碍，并且会引发脱离群众、消极腐败的滋生蔓延。建设廉政文化，要想尽办法治理这种腐败文化，即掌握权力的人掌握着很多资源。没有权力的人为了获得某一种资源“理应”给有权的人送钱。实践表明，只有在清正廉洁的文化中，才更容易营造出为民务实清廉的作风和环境。

5.建立相关配套制度。第一，要完善干部的监督机制。要完善操作性强的干部监督制度，真正形成对各级干部行使权力的制约态势，用制度有效地规范干部的从政行为，并使这种制约和规范不因领导人的改变而改变，不因领导人注意力的改变而改变。重点做到“四个结合”，即对领导干部的任前、任期和离任监督结合：对领导干部的工作圈、生活圈和社会圈监督结合：对领导干部的纠正、诫勉和查处结合：对一般领导干部的监督要和对“一把手”的监督结合。

第二，要坚持正确的用人导向。正确认识和评价干部的政绩。建立和完善科学的考核标准，让那些勤政为民、真抓实干、求真务实的人担当重任。

水土流失成因、危害及治理措施 篇3

关键词：灌区；水土流失；治理；效益评价

中图分类号 S274 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2015）06-134-02

1 灌区水土保持现状及存在问题

多年来，在上级领导的支持和关怀下，本灌区大力开展水土保持工作，有力的促进了灌区风沙区的治理，截至2014年底，累计治理水土流失面积455.63hm2，治理率达48.44%，各项建设成果在风沙片经济建设中发挥了显著的生态、经济和社会效益。但灌区水土保持工作仍存在着一定的问题，主要表现在：（1）资金短缺，制约了水土保持工作的大面积开展；（2）水土保持资金投入分散，难以形成规模效益；（3）风沙片治理程度总体水平较差，流域内尚有485hm2的沙荒耕地亟待治理，另有部分林地由于造林标准低以及放松了抚育管理等原因，导致林地质量整体水平水不高，综合防护体系功能脆弱；（4）监督执法体系不健全，治理管护、水土保持宣传工作仍需加强，尤其是对近期难以治理开发的沙荒侵蚀劣地要加大封育治理力度，促进生态自然修复。

2 水土流失成因及危害

2.1 成因 造成水土流失的原因有自然因素和人为因素2个方面。自然因素主要有：土质松散有机质含量少，颗粒胶结能力差；雨量分布不均，降水集中且强度大，土地不平，植被少形成的地面径流大，造成了严重的水土流失；季风强度大，春冬季风时节，田野无植被。人为因素主要有：不合理的耕作方法；林木覆盖率低；毁林造田；破土面积不断扩大造成新的水土流失。

2.2 危害 （1）水土流失直接危害农业生产的基础，使土层浅薄，面积减少，结构涣散，肥力降低，作物产量下降；间接上使水利工程破坏，降低工程效益，加剧旱涝灾害的演变，造成劳力和经费投资的浪费，增加了农业生产的成本。（2）严重的水土流失使风沙区农作物产量下降，经济效益减少，人均收入、人民生活水平降低，也直接导致人口素质得不到提高。（3）大量的水土流失，增加了沟渠中水流的泥沙含量，一些沟、渠等水利设施，经常因为泥沙淤积，降低了排灌效益，缩短了寿命，影响了输水能力，使其不能发挥效益，甚至完全失效。

3 灌区水土保持的必要性

3.1 改善灌区渠道两岸水蚀区、风蚀区群众生产、生活条件及区域生态环境的需要 灌区土地有轻微沙化现象，致使粮食产量较低而不稳，部分地块种不保收，农民赖以生存的土地基础非常脆弱。水土流失造成表层土壤营养成份随着土壤一并流失，土壤越来越贫瘠，土地生产能力下降。据灌区抽样调查，被流失的1 000万t土壤中，约有机质养分10.4万t，全氮0.55万t，全磷0.97万t，全钾3.95万t。水土流失造成地表土层浅薄，肥力减少，土壤结构痪散，作物产量下降，林木立地条件变差，幼苗成活率低，成林生长滞缓。通过对灌区综合治理，能缓解区域生态环境恶化的状况，改善群众生产生活条件。

3.2 减少干级渠道淤积，有效提高灌区水利工程的效益 水土流失产生的大量泥沙随降雨所形成的地表径流流入灌区渠道，造成渠道泥沙淤积，降低了渠道输水能力和水利设施调蓄功能，致使工程寿命缩短，每年需用大量的资金、劳力进行渠道清淤，造成人力、物力浪费。

4 水土流失治理措施

4.1 工程措施 本灌区采取的工程措施主要为土地整治，主要采用74kW推土机推运表层土，人工施工为辅。撒播草籽前要进行场地清理，耕翻土层，清除土层中的碎石等杂物，以得到一个质地疏松、透气、平整、排水良好、适于植物生长的土壤。

4.2 林草措施 于土地整治范围内宜草面积均撒播植草，加强水土流失防治效果。共撒播植草面积，草种选择狗芽根与紫羊茅混合草籽及中华结缕草籽等。选用标准为国家I级，播种量为8g/m2。

4.3 耕作措施 从灌区的水土流失人为因素来看，不合理的土地利用是引起水土流失的重要原因。目前根据旱坡地坡度大小，提出一套适合于坡度大小的耕作制度，即大于30°坡地实行草灌间作，25°～30°坡地实行草粮两轮间作，小于25°坡地水坡地水平沟种植，在缓坡地丘陵地尽量增加人工草场，发展畜牧业，在川地、坝地、发展耕作业，这样有利于保持水土、发展水土、发展生产。实践证明，黄土高原必须遵循客观规程，走“宜农则农、宜林则林、宜牧则牧”的道路，因地制宜，合理利用耕地，黄土高原水土流失才可能得到根本改善。

5 效益分析

5.1 生态效益 项目实施后，增加水土流失治理面积4.8km2，累计治理水土流失面积9.36km2，治理率达到99.47%（占流失面积），项目区林木覆盖率由17.34%提高到23.07%。新增措施每年年总蓄水量15.66万m3，总保土量0.88万t。

5.2 社会效益 通过项目区的综合治理，完善了水土保持防护体系建设及措施配套，整体防护功能及水土流失控制能力增强。同时改善了项目区周围的生态环境、农业生产条件，为灌区群众在市场经济体制引导下自主经营土地、优化调整种植结构、提高土地产出率与商品率开拓了空间，为实现农村经济的可持续发展奠定了良好基础。

5.3 经济效益 经计算，灌区水保项目实施后年增效益共计261.46万元。项目区人均基本农田0.09hm2，人均粮食占有量增加64kg，农民人均纯收入增加258元。

参考文献

[1]邱永民.山东农业节水现状及发展对策[J].山东水利，2004（3）.

弧光接地的危害及治理 篇4

关键词：弧光,过电压,接地,消弧消谐

我们鲁南化肥厂是一家有着近40年历史的大型化工企业。目前我厂正在进行原料及动力结构调整,在调整项目的实施中,在电气设备的选择上使用了不少高新技术。其中为了解决电网弧光接地产生长时间过电压的问题,我们选用了RZX消弧消谐选线及过电压保护综合装置,对各类过电压进行限制,以提高系统运行的安全性及供电的可靠性,下面我就对间歇性弧光接地的危害、传统消除方法及我们所选用设备的使用方面进行简要的介绍。

一、间歇性弧光接地的危害

我厂的6k V系统是非直接接地的电网,现有运行规程规定,当非直接接地系统发生单相接地故障时,允许继续运行两小时,如经上级部门批准,还可以延长,但规程对于“单相接地故障”的概念未做明确界定,如果单相接地故障为金属性直接接地,则故障相对地电压降为零,其余两健全相的对地电压升高至线电压前面已指出,我们所使用的电气设备在正常情况下都能承受这种过电压而不至于损坏。但是,如果单相接地故障为弧光接地,则其过电压可达3.5倍正常运行相电压的峰值,在这样高的过电压持续作用下,势必造成电气设备绝缘的积累性损伤,在健全相的绝缘薄弱环节造成对地击穿进而引发相间短路事故。

随着我厂生产能力的扩展,设备的改造、项目的建设中大量使用了采取固体绝缘的电缆线路,由于固体绝缘击穿的积累效应,其内部过电压特别是电网发生单相间歇性弧光接地时产生的弧光接地过电压及由此而激发的铁磁谐振过电压,已成为我厂电气系统安全运行的一大威胁,其中以单相弧光接地过电压最为严重。

二、目前国内外为限制弧光接地过电压所采取的措施

1. 为了解决弧光接地产生长时间过电压的问题,国内以前大多采用消弧线圈补偿或经自动跟踪补偿式消弧线圈接地的方式。虽然可以有效降低故障点的残流,有利于接地电弧的熄灭,也能避免因为长时间燃弧而导致的相间弧光短路,但是采用消弧线圈容易产生串联谐振过电压和虚幻接地现象,而且对小电流选线装置影响较大,使其灵敏度降低甚至无法选线,况且由于电气系统运行方式的多样化及弧光接地点的随机性,消弧线圈要对电容电流进行有效补偿有很大的难度。消弧线圈补偿的也仅仅是工频电容电流,而实际通过接地点的电流不仅有工频电容电流,而且还包含有大量的高频电流和阻性电流,严重时仅高频电流和阻性电流就可以维持电弧的持续燃烧,这是消弧线圈根本无法解决的。

2. 采用经小电阻接地的方式,虽然抑制了弧光接地过电压,克服了消弧线圈存在的问题,但牺牲了对用户供电的可靠性.当这种系统发生单相接地时,人为增加短路电流使断路器速断动作,不论负荷性质及重要性,一律切除故障线路而且也不能分辨出金属性接地或弧光接地,使并不存在弧光接地过电压危害的金属性接地故障线路也被切除,扩大了停电范围和时间。同时,由于加大了故障电流,对于弧光接地则加剧了故障点的烧损。

三、我们所选用的设备

我厂此次选用的是淄博瑞源电力设备厂生产的RZX智能消弧消谐选线及过电压保护综合装置。该装置针对消弧线圈的不足,设计原理新颖,功能完善,自动化程度高,在安装维护、可靠性、控制功能等方面均比消弧线圈有较大的提高。该装置。利用智能控制、过电压限制技术和单项开关等组成一套自动控制系统。采用瞬时改变系统参数和短接母线上的PT开口三角绕组,消除谐振;采用限制故障相的恢复电压幅值及恢复电压的上升速度,消除弧光接地。

1、其主要功能

a.替代电压互感器柜,并提供电压检测信号。

b.具有过电压保护功能,能将大气过电压和操作过电压限制到较低的电压水平,保证了电网及电气设备的绝缘安全,使因过电压引起的事故大为减少。

c.替代消弧线圈,能够快速消除间歇性弧光接地故障,抑制间歇性弧光接地过电压,防止事故的进一步扩大,降低线路的事故跳闸率。

d.能够快速有效的限制并消除各种谐振过电压,防止长时间的谐振过电压对系统绝缘结构的加速老化,防止谐振过电压对电网中设置的避雷器以及小感性负载的影响,增加系统运行的安全可靠性,延长系统中设备的使用寿命。

e.能够迅速准确查找单相接地故障线路,对防止事故的进一步扩大,减轻运行和维护人员的工作量有重要意义。

f.具有PT切换功能。

2、该装置的主要组成部分及功能。

a.三相组合式过电压限制器RSA,起限制系统过电压的作用,RSA过电压限制器是本装置中限制各类过电压的第一元件,在本装置接触器未动作之前将电压限制在安全范围以内。

b.可分相控制的高压真空接触器KA、KB、KC、KD

KA、KB、KC、KD的作用是当系统发生弧光接地过电压时,使其由不稳定的弧光接地迅速转变成稳定的金属性直接接地,从而保护设备,使其不受损害。KA、KB、KC是一组分相控制的单相真空交流接触器,一端分别接至母线,另一端通过KD直接接地。正常运行时,接触器均处于断开状态,受控制器RZK的控制而合闸。各相真空接触器操作回路相互闭锁,当其中任一相合闸使该相母线接地后,其他两相中任何一相不会再动作。

c.智能控制器RZK

智能控制器RZK,是本技术的核心部件。它根据PT提供的Uao、Ubo、Uco、U△的信号来判定接地故障发生的相别及接地属性(金属性直接接地和弧光接地),按照预先设定的方式控制高压真空接触器动作,RZK智能控制器可同时完成对消弧、消谐和选线的综合控制,有效地降低了设备的投资成本。控制器是由嵌入式双CPU组成,是整个综合装置测量、显示、运算、通信和执行的中心处理机构,智能化程度高抗干扰性能好,可靠性高。智能控制器采用二次电源技术,可抵御各种电磁干扰,所有的采集接口全部采用光/电隔离,可消除一次系统对控制器的干扰。

d.高能限压器RV

限压器是该装置的主要部件。当系统发生间歇性弧光接地时,真空接触器立即将限压器RV投入到故障相,由限压器RV将故障相的最高电压限制到额定相电压的75%,使弧道的恢复电压上升到该值时就不再上升。根据交流电弧理论知道,弧道在电流过零时将熄灭,能否消弧成功主要取决于电流过零后弧道的介质恢复强度Ujf与加在弧道上的恢复电压Uhf之间的相对关系,在故障相的恢复电压上升到较高值时,如果Ujf

e.多功能电容器

当综合装置在进行灭弧时,该电容与弧光接地弧道并联,可以起到一定的分流作用,减少通过弧道的残流,使电弧更容易熄灭。

此外,装置还包括:带有辅助二次绕组的电压互感器PT,用于本综合装置对系统运行状态的监测;安装于本综合装置与电网的连接端的隔离开关,用于本综合装置在安装和维修时的投切;用于起保护作用的熔断器等部件。

3、简单工作原理

a.当系统发生单相接地时,RZK将对Uao、Ubo、Uco、U△的三相信号进行计算处理,判断接地相别和接地属性,根据接地属性RZK做出如下处理:

b.如果接地故障是稳定的金属性直接接地,则RZK发出故障相别及接地属性(金属接地)的指示信号。同时,RZK配有微机选线保护,由微机选线保护处理解决。

c.如果接地故障是不稳定的间歇性弧光接地,则故障相接触器合闸,投入高能限压器和多功能电容器,进行限压消弧。如果接地故障是稳定的间歇性弧光接地,则故障相接触器和共用接触器同时合闸,将接地故障转化成金属性直接接地,使故障消除。

d.故障相接触器在动作合闸投入高能限压器和多功能电容器后,RZK令接地的接触器断开一次。若接触器断开后再无弧光接地故障现象,说明这一次接地故障是暂时性的,系统恢复正常运行,RZK返回原始状态。若接触器断开后再次出现弧光接地故障,则RZK认定这一故障为永久性的弧光接地,此时再次指令相应的故障相接触器闭合,同时共用接触器闭合,RZK将按照预先设定的程序发出警告信号,告知值班人员故障发生的相别;同时RZK自配微机选线保护进行选线处理。在接触器断开接地点的过程中出现的短暂的过电压,由RSA进行限制。

e.接触器第二次(连续的同一相)闭合接地后不再分开,只有当故障线路自动或者人工切除后,由中控室或现场给RZK发送复位指令,RZK收到复位指令后,让接触器断开,系统恢复正常,为以防止因RZK误判断或误接线引起的相间短路,本装置加装有高压限流快速熔断器。

由装置的工作原理可知,限制过电压的机理与电网对地电容电流的大小并无关系,其保护性能不随电网运行方式的改变而变化。我们相信系统加装本装置后,各类相对地及相与相之间的过电压均能被限制到较低的电压水平,对系统设备的运行安全威胁最大的单相弧光接地过电压将被限制。该设备的使用必将大大加强我厂供电系统的稳定。

参考文献

[1]莫正康.《晶闸管变流技术》.机械工业出版社,1985.6.

[2]李刚.《现代测控电路》.高等教育出版社,2004.11.

[3]康华光.《模拟电子技术》.高等教育出版社,2002.6.

浅谈超速行驶的危害及治理对策 篇5

“十次事故九次快”，这是人们从无数次血的教训中得出的结论。2011年10月19日，公安部召开治理超速、超载、超员及疲劳驾驶电视电话会议，为期五个月的治理“三超一疲劳”全国专项行动从此拉开帷幕。

一、超速行驶的主要危害。

（一）影响驾驶人的视觉。人们的视觉是受大脑直接支配的动感器官，它不具备机械的稳定性。因此，车辆在行驶中，驾驶人的视野、动视力、周边视力都随着车速的变化而变化。通过测试，时速在40公里时，驾驶人可以观察到左右90度到100度范围内的物体；时速为100公里时，就只能观察到40度内的物体了。时速在40公里时，一般驾驶人可以看清前方200米以内的物体；时速为100公里时，就只能看清160米以内的物体了。因此，超速行驶使驾驶人的视野变窄、视力减弱，对前方、左右突然出现的险情，难以及时、准确、妥善地进行处理，很容易引发交通事故。

（二）驾驶人不能正确感知车内外的变化。行车安全依靠的是人的感知，如果时间太短促，人就无法感知。如汽车以５０公里的时速行驶，0.1秒前进1.39米，车窗外事物一掠而过，而人在视野内感觉一个目标要0.4秒，看清事物平均需要1秒钟。如果速度太快就无法获取足够的道路信息，当感知与现场情况接近时，靠经验还能安全驾驶，但在陌生

道路行驶时就容易发生交通事故。

（三）驾驶人对速度的判断能力下降。超速行驶的车辆要经常超越正常中行驶的车辆，如果道路上车辆流量较多，超速的车辆势必经常处于加速超车的状态，长时间超车，必然造成驾驶人对速度的判断力下降。此外，驾驶人在高速行驶时，不但对所驾车辆速度不能正确判断，而且对行人、非机动车、其他机动车速度也会低估。在超越前车时就易低估对来向车的速度和距离，同时低估要超越前车的相持距离，发现情况往往措施过迟，易发生相撞或刮擦事故。

（四）造成驾驶人采取措施不当。驾驶人在超速行驶中，如果遇到突然意外的情况，心理就会产生极度紧张情绪，手足无措。慌乱之中，根本无暇冷静思考、准确判断，采取紧急措施往往是顾此失彼，交通事故在慌乱的瞬间就发生了。

（五）极易使驾驶人感到疲劳。超速行驶时，驾驶人要集中注意前方动态，不断超车、会车。每次超车、会车都要将注意力由车外转移到车内(操作制动、离合、转向、加速)和检视仪表，车内外情况应接不暇，驾驶人心理能量和重量能量消耗很多，易感到疲劳，时间一久还会瞌睡，极易引发交通事故。

（六）车辆制动非安全期延长。车辆的制动距离主要受行车的速度制约。测试证明：在同等条件下，时速分别在40公里和60公里时，同样在距离物体25米处采取紧急措施，制动安全期，时速40公里为21.6米，而时速60公里则为39.1米。也就是说，时速为40公里时，距离物体21.6米以外是安全区，而时速60公里时，距离物体39.1米以外才是安全区。

（七）影响车辆操作的稳定性。超速行驶会使车辆操作稳定性恶化，特别是在弯道外行驶，由于离心力的作用，容易使车辆向回转中心外侧滑或倾斜。通过测算证明，在同等条件下，车速提高一倍，其离心力就会增大三倍。过大的离心力会使车辆变得极难驾驶甚至失控。因此，如果在路面附着系数较小的道路上行驶，就可能侧滑导致撞车或撞路边物体；如果在路面附着系数较大的道路上行驶，就可能造成翻车等交通事故。

（八）影响车辆的安全性能。超速行驶，破坏了车辆在特定环境工作中的指数，加大了车辆的工作强度和负荷，加剧了机件的磨损和损毁。特别对车轮更是不利，跳跃性、拖滑性磨损不说，还提高了摩擦温度，轮胎极易老化和变形，引发爆胎事故。同时，超速行驶会使车辆的制动难度系数增大，刹车毂和刹车片之间的摩擦系数也同时增大，这样会自然导致刹车系统的加热、打滑、甚至失灵，造成失控的车辆像脱缰的野马肆意横行。最后，必然是一场惨不忍睹的车毁人亡。

二、治理超速行驶违法行为的对策及建议。

（一）强化对驾驶人的职业道德教育。交警部门要结合“文明交通行动计划”，督促驾校在科目一考试前切实把好初学驾驶人的职业道德教育关。经常组织民警到辖区运输单位进行座谈，教育他们不能忽视对驾驶人的职业道德教育，使驾驶人明白开快车、超速行驶是一种违法行为，促使驾驶人用法律和良好职业道德规范约束自己的行为，真正做到“礼让三先”、“宁停三分、不抢一秒”、不开斗气车、不开“英雄”车，使广大驾驶人认识到超速行驶所带来的危害性，树立良好的职业道德。

(二)动员全社会遏制超速行驶违法行为。首先，交警部门要把住路面行车秩序整治关，加大执法力度。通过增设限速标志、减速设施、测速、监控等措施，加强路面查纠巡逻管控，坚决把超速行驶违法行为控制在萌芽之中。其次，交通、运输、安监等职能部门都要积极行动起来，在政府预防道路交通事故组织的统一领导下，加强道路交通事故预防工作的整体合力。第三，社会各界都要认真负责地管好自己的车，管好自己的人，开展经常性的遵章守法教育，使所有驾驶人知道超速行驶的危害，为了自己和他人的生命安全，紧守生命时速，做到不违法、不超速行驶。

（三）强化宣传教育，提高守法意识。针对正在开展的全国治理“三超一疲劳”专项行动，交警部门要多角度、全方位地开展宣传教育活动。一要加强对客运企业的宣传。车

管部门要组织民警深入客运企业，组织企业负责人、客运线路负责人、客车驾驶人进行面对面的安全教育，通报近期因超速行驶引发的重特大交通事故，切实提高客运驾驶人的交通安全意识和乘车群众的防范意识，自觉抵制超速行驶违法行为，增强自我保护能力。二要加强主流媒体宣传。要积极协调当地电台、电视台、报纸等主流媒体，开设专题专栏，积极同广大市民进行交流沟通，共同探讨治理超速行驶的方法和对策，营造全民参与抵制超速行驶的良好氛围。三要加强“窗口”宣传。要利用车管、事故、交通违法处理室等“窗口”单位，采取摆放图版、悬挂条幅、播放宣传光碟、发放宣传资料等方式，广泛宣传超速行驶的危害，提醒广大驾驶人、办事群众自觉遵守交通安全法律法规。四要加强社会宣传。要根据“10.19”会议精神，及时收集超速行驶方面的典型交通事故案例，制作成宣传资料或展板，组织民警深入辖区企业、社区、车站、广场等公共场所，全方位、多渠道地宣传交通安全法律、法规和超速行驶的危害，扩大宣传教育的范围和效果。

(四)发挥科技优势，提高管理效果。目前，随着科学技术的突飞猛进，各级公安交警部门都在积极改进装备、改善民警的执法条件、发挥科技手段在遏制超速行驶违法行为中的作用。交警部门应当投资兴建交通指挥自动化系统，实现执勤直观监控，使组织勤务工作更加严密，检查勤务快速高

危害及治理 篇6

关键词：煤矿 供配电 谐波 危害及治理

中图分类号：TD61文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）10（a）-0080-01

在《煤矿质量标准化标准基本要求及评分办法》里有明文规定，“应定期检测电网谐波，谐波参数不超过规定”，为了更好的了解煤矿供电系统谐破的危害以及治理方法，结合多年工作经验和参考文献，撰写了该文。该文从实际谈到了谐波的来源以及来源的原理，在工作中怎样有效的预防谐波的形成以、治理以及供配电工作中怎样有效的进行防范和治理，以达到符合供电要求，保证安全供电的目的。

电力是我们生活和生产中都不能缺少的一部分，对于理想的交流电网，大家都希望电压其会周期性变化，形成正弦波，对于用电者，也希望所采用的是电压保持理想正弦波的电。随着现在社会的发展，近几年来电力电子装备的应用在不断的增加，各种变频设备、整流设备等电力半导体装置也在不断的应用。而由于使用电力半导体装置其会导致非线形的负载，这样就会使电压、电流等并不是完全的正弦波，根据傅立叶级数分析，可分解成基波分量和谐波分量。谐波其是由于多方面的原因产生的一种电流的畸变，要是这样的谐波电流流入到煤矿电力系统中，其就会导致系统受到多方面的影响，轻则缩短设备使用寿命，重则会导致设备损坏以及人身安全，因此对煤矿供配电系统的谐波进行治理非常有必要。

1 正文部分

1.1 煤矿供配电系统中谐波的原因和危害

半导体的非线性元件其是在煤矿供配电系统中应用广泛的一种，在矿井提升机、通风机、主排水泵等等能电力电子设备方面都有应用，而且在变频器、交直流换流设备、变流器、整流设备等方面也都有应用，可以说其是应用范围非常广泛。而在煤矿供电网络中，谐波有很多方面的危害，其会导致电网的功率损耗增加，减少设备的使用寿命，同时也会导致接地保护的功能受到影响，也会导致线路和设备过热等。除了这些以外，其还会引起变电站局部的并联或串联谐振，造成电力互感器，变电站系统中的设备和元件产生附加的谐波损耗，使造成供电网络设施损坏、元器件老化，造成电子保护装置误动作，增大附加磁场的干扰等。

谐波其会导致变压器的铜损增加，而且其还会导致变压器的基波负载容量下降，效率降低，对变压器的使用寿命也会有严重影响，使其寿命减少，噪声也会增加。同时产品谐波的话，其还会导致电动机的铁损和铜损，因此而引起额外的升温，导致电动机的效率因此下降，这样也会导致很多不必要的浪费，使生产受到影响，而且其对电动机的影响与对变压器的影响有相同之处，也会导致其设备的使用寿命降低，噪音也会因此增大。对电容器也会有所影响，导致电容器过电流，会导致电容器迅速发生故障。电容器会导致在导体中非正弦波电流与具有相同方均根值的纯正弦波电流相比，这样就会导致额外升温，还可以减小额定载流量，对矿井供配电系统产生严重影响。此外，由于谐波对通讯的影响，其会导致信号的传输质量降低，就会导致响声以及图像等的清晰度，严重的时候还会导致设备损坏，危及到工作人员的安全等方面的问题。

1.2 煤矿供配电系统谐波治理

谐波的存在是导致矿井安全生产以及安全生活隐患的最主要问题，所以在实际工作中必须要对煤矿供配电系统谐波进行治理。在治理的过程中要根据国家对于谐波污染的治理要求，采取必要的措施进行治理。

（1）选择电力电缆方面。谐波引起电缆发热的危害，是在在矿井供配电系统电力电缆截面的选择过程中必须要考虑到的。对于连接谐波主要扰动源设备的配线，确定电缆载流量时应留有足够裕量，必要时可适当放大一级选择电缆截面。

（2）无功补偿电容器的配置。在进行无功补偿的过程中，在有谐波的矿井供配电系统中，不能采用常规补偿系统进行。通过使用调谐式电容器组，为避免电容器组与系统产生串联谐振或并联谐振，其也就是在补偿电容器中加串调谐电抗器。通过电抗器的使用避开谐波电流可能出现的频率，这种电抗器被称为调谐电抗器，通过使用带有这种电抗器的电容器组确保电容器组不会因为诸如系统阻抗、投入段数、系统配置、负荷状况等原因而发生谐振。

（3）谐波补偿装置进行补偿。矿井中的主要谐波源是指大功率的提升机、通风机等等，对于这些主要谐波源在运行过程中会引起较严重的高次谐波污染。增加谐波补偿装饰，可以拟制变频器在运行中产生的谐波，使输入电流成为正弦波。采用LC调谐滤波器进行谐波补偿的方式，其是比较传统的方式，这种传统方式其可以补偿谐波，也可以对无功功率进行补偿。不过其也有缺点，就是其补偿的特性会受到多方面的影响，包括矿井供配电系统阻抗和运行状态等，其容易与系统之间发生并联谐振，导致谐波被放大，在严重的时候，其还会导致LC滤波器烧坏。由于该装置的结果简单，即使其只能对固定频率的谐波进行补偿，而且效果也不是很好，不过其仍然是现在广泛应用的一种。在电力电子器件的应用普及以后，在进行谐波补偿中运用有源电力滤波器已经成为了一种主要的方式。采用这种滤波器其对谐波有跟踪作用，尤其是对那些频率以及幅值变化的谐波。其工作原理是在补偿对象中检测出谐波电流，然后产生一个与该谐波电流大小相等、极性相反的补偿电流，从而使电网电流只含有基波分量。

2 结语

该文从实际谈到了谐波的来源主要由谐波电流源产生，当正弦基波电压施加于非线性设备时，设备吸收的电流与施加的电压波形不同，电流因此发生畸变，谐波电流注入到煤矿电力系统中，这些非线性设备就成为电力系统的谐波源。在工作中怎么采取消除或抑制谐波危害的防范措施有效的预防谐波的形成来进行防范和治理，以达到符合供电要求，保证安全供电的目的。

参考文献

[1]刘燕燕，亓跃峰.电网谐波危害分析及在煤矿生产中的应用[J].现代电子技术， 2005（18）.

[2]吴震春，任子晖，仇润鹤.煤矿电网谐波的测试与分析[J].煤炭科学技术，1993 （6）.

选煤机械噪声危害及治理研究 篇7

噪音污染是当今社会的四大污染之一, 其对人类的生产生活产生了一定的负面影响。简单地说噪音污染存在于生活的方方面面, 不同程度的噪音污染对人类的影响也有所不同。就煤矿企业而言其经常产生大量的噪音对煤矿企业职工以及煤矿企业周边的居民对造成一定的影响, 而选煤厂作为煤矿企业的重要组成部分, 其生产运行的过程中长期产生的高强度的噪音, 是煤矿企业中噪音污染最严重的问题。因此, 如何有效降低选煤机械噪音, 已成为煤矿企业急需解决的问题。

1 选煤机械噪音的危害

1.1 影响身体健康

随着现代社会的不断进步与发展, 污染问题日益严重。具有关专家调查研究发现, 噪音污染对人类的身体健康有着直接的影响, 长时间处于噪音污染下将导致人类身体机能退化并产生病变现象。选煤厂是煤矿企业的下属单位, 其在工作过程中需要运用到大量的机械设备, 这些设备在运行过程中产生高强度的噪音, 直接影响着煤矿企业的工作人员以及周边的居民。具体来讲选煤机械噪音对身体健康的危害包括以下几个方面: (1) 耳聋。噪音最直接作用的人体器官就是耳朵, 长期处于噪音之下很容易造成失聪现象。选煤厂的工作人员由于工作的需要, 经常会长时间处于噪音污染之下, 因此一些长期工作在选煤厂的员工出现了噪声性耳聋。 (2) 影响人类神经系统。长期处于噪音之下人类神经系统很容易受到影响, 尤其是中枢神经系统, 其在受到噪音影响后将直接导致脑部的各项病变, 使人出现头晕, 疲惫等不良现象。 (3) 身体机能失调。身体的各项机能都在进行着相互的作用, 并随时会受到外部环境的影响。在噪音环境中人体的各项机能很容易出现失调的状况, 一般表现为胃肠不适, 身体倦怠等症状。 (4) 影响心脑血管系统。心脑血管疾病是现在临床上的常见病, 经有关专家对病情的研究, 我们发现噪音污染是引起心脑血管疾病的原因之一。专家指出, 噪音会影响人类的心脑血管系统, 使人类的心脑系统出现老化, 病变等现象, 最终导致心脑血管疾病的出现。

1.2 妨碍正常工作

噪音不仅对人类的身体健康产生影响, 同时对人类的心理也会产生一定的作用, 导致人类心情烦躁、抑郁、情志不疏。目前在我国部分选煤厂的工作人员中已经出现了此种状况, 这些不良的情绪不仅造成员工的心理负担, 同时也妨碍了正常的日常工作。具体来说体现在以下几个方面: (1) 工作效率不高。选煤厂的工作人员由于处于选煤机械噪音之下, 其心理和生理上都产生了一定的病变, 因此其在工作的过程中身体出现怠惰感, 情绪也处于烦躁不安的状态, 很难有效的将工作完成, 导致工作质量不高, 工作效率难以提升。 (2) 影响工作安全。选煤厂的工作虽然相较于煤矿开采安全系数略高一些, 但是在工作的过程中还是会出现一些安全上的问题, 如果工作人员在工作的过程中出现疏忽很容易导致安全事故的出现。而在噪音影响下, 工作人员很难有效集中精神进行工作, 影响了选煤厂日常工作的安全。

1.3 损害建筑及设备

噪音污染的危害性近几年来才被广大群众所重视, 因此目前社会上大多数人仅认为噪音会对生物产生影响, 而忽视了噪音对周围环境, 建筑物等的危害。实际上经过科学研究证明, 噪音污染不仅作用于动植物, 同时对无生命的建筑物及各种机械设备也会产生影响。造成这种现象的原因主要是由于噪音在传播的过程中会产生一种肉眼难见的脉冲波, 这种脉冲具有一定的冲击力, 作用于建筑物及机械设备将会直接对其产生一定的损害, 严重的甚至会对其造成破坏, 影响其今后的使用。

2 针对选煤机械噪音危害的治理对策

2.1 设备降噪处理

要想有效地对选煤机械噪音进行治理, 找准声源是关键。显而易见选煤厂的噪音声源主要来源于选煤厂的各种选煤机械, 这些机械在运行及工作的过程中会产生大量的噪音, 直接影响其周围的人与环境。简单说选煤厂的选煤机械包括跳汰机、离心鼓风机、压风机、离心脱水、水环式真空泵等。这些机械在运行原理以及噪音产生方式上都有所不同, 因此要想对这些机械进行降噪处理, 有关人员一定要注意具体问题具体分析, 针对不同的机械选取不同的方法。具体来讲煤矿企业工作人员应从以下几个方面入手: (1) 注意安装角度以及安装质量。机械在安装的过程中, 其安装的角度以及其安装的质量对噪音的产生都有着一定的影响。因此有关工作人员在选煤机械的安装过程中一定要严格按照机械使用说明书进行安装, 确保机械的各项部件以及辅助部分都安装在合理的位置, 避免由于机械安装出现问题, 造成机械噪音过大。 (2) 配置降噪材料。一些机械在运行过程中经常会因为机械的摩擦以及材料的碰撞等产生噪音, 鉴于这种情况, 煤矿企业工作人员可以适当地在机械内部添加一些降噪材料, 减少机械之间的摩擦, 提高机械自身的隔音效果。 (3) 更换设备。不同的设备在运行的过程中产生的噪音大小也不同, 在设备的选择过程中, 煤矿企业工作人员应针对各种类型的设备进行了解, 选取噪音最小的设备进行安装与使用。就选煤厂设备中噪音过大, 不符合要求的设备要及时予以更换, 保障噪音控制在合理的范围之内。

2.2 人员噪音防护

就目前的科学技术而言, 要想将选煤厂的噪音彻底消除或是降低到人类可以接受的范围内还存在着一定的困难, 因此煤矿企业相关管理人员不仅要将重点放在选煤机械的降噪上, 同时还要对选煤厂的工作人员进行一定的噪音防护, 保障工作人员的工作环境, 维护工作人员的身体健康。具体来说煤矿企业的工作人员可以从以下几个方面入手: (1) 做好室内的隔音工作。选煤厂内机械经常处于运转的状态, 因此选煤厂内会长期存在噪音污染, 要想有效地保证工作人员不被噪音所影响, 煤矿企业管理人员应做好室内的隔音工作, 保证工作人员在室内不被噪音所影响, 并且尽量安排工作人员在隔音间内进行工作。 (2) 为工作人员配备隔音装置。工作人员处于噪音的环境中是不可避免的, 为了减少噪音对工作人员的伤害, 煤矿企业管理人员应为工作人员配备符合国家标准的防噪装备, 例如隔音耳塞、隔音头盔等。

2.3 应用创新技术

技术的创新对于煤矿企业有着重要的意义, 选煤厂在工作的过程中也应注重技术的创新与应用, 积极引进世界上先进的技术与设备, 不断提高选煤厂的机械水平, 以达到降低噪音的目的。同时煤矿企业还应发挥自身的作用, 针对噪音问题积极鼓励职工进行创新与改革, 打造出开放, 包容的工作环境, 引导职工对噪音问题献策献计, 力求通过自身努力改善煤炭机械噪音的危害问题。这既可以有效地解决煤矿选煤机械的噪音问题, 同时其还可以有效地激发煤矿企业职工的创新能力, 有利于煤矿企业的发展。

3 结语

煤矿企业在发展的过程中一直存在着这样或那样的问题, 虽然目前已经逐步趋于成熟, 但是在选煤机械噪音的处理上还存在着一定的缺陷与不足。因此煤矿企业有关管理人员应重视噪音对煤矿企业员工的影响, 积极地对选煤机械噪音进行治理, 保障煤矿企业工作的顺利进行。

参考文献

[1]郭微红.刍议选煤机械噪声危害及治理[J].科学与财富, 2011 (10) :45-49.

[2]包福艳.综合治理洗煤厂机械设备的噪声污染[J].煤炭技术, 2004 (11) :23-27.

浅谈谐波的危害及治理 篇8

1 谐波的危害

1.1 对旋转电动机的影响

谐波对电动机的影响是引起附加损耗, 其次是产生机械振动、噪声和谐波过电压。当电动机的谐波电流增大时, 电动机的磁饱和程度增加, 其所引起的电动机的附加损耗和发热的增加, 要比单纯由谐波本身引起的损耗和发热大得多。对于旋转电动机设备, 与正弦磁化相比, 谐波会增加噪声量。像五次和七次这种谐波源, 在电动机负载系统上, 可产生六次谐波频率的机械振动。机械振动是由振动的扭矩引起的, 而扭矩的振动则是由谐波电流和基波频率磁场所造成的, 如果机械谐振频率与电器励磁频率重合, 会发生共振而产生很高的机械应力, 导致机械损坏的危险。

1.2 对变压器的影响

对变压器而言, 谐波电流可导致铜损和杂散铜损增加, 谐波电压则会增加铁损。与纯正基本波运行的正弦电流和电压相比较, 谐波对变压器的整体影响是温升较高。必须注意:这些由谐波所引起的额外损失将与电流和频率的平方成比例上升, 进而导致变压器的基波负载容量下降, 而且谐波也会导致变压器噪声增加。

1.3 对并联电容器的影响

容易使电网与用作补偿电网无功功率的并联电容器发生谐振, 造成过电压或过电流, 使电容器绝缘老化甚至烧坏。

1.4 对断路器的影响

谐波电流的发热作用大于有效值相等的工频电流, 能降低热元件的发热动作电流。高次谐波含量较高的电流能使断路器的开断能力降低。

1.5 对电子设备的影响

使某些电气测量仪表受谐波的影响而造成误差, 导致继电保护和自动装置误动作, 对邻近的通信系统产生干扰, 非整数和超低频谐波会使一些视听设备受到影响, 使计算机自动控制设备受到干扰而造成程序运行不正常等。

1.6 对继电保护的影响

使某些类型的继电保护, 如晶体管整流型距离保护、变压器及母线复合电压保护由于相位变化而误动或拒动。

1.7 对电力电缆及通信线路的影响

谐波电流使输电电缆损耗增大, 输电能力降低, 绝缘加速老化, 泄漏电流增大, 严重的甚至引起放电击穿。对于通信线路而言, 将产生噪声, 甚至造成故障。

因此, 必须根据谐波发生的规律, 有针对性地采取抑制措施。

2 抑制谐波的方法

2.1 增加系统承受谐波能力

增加系统承受谐波能力的总要求就是增加向整流器供电的短路容量, 将谐波源由较大容量的供电点或由高一级电压的电网供电, 从而可减小谐波电流在该电压级系统中所占的百分比, 减小系统的电压畸变值, 改善电压波形。

2.2 加串联电抗器

当并联电容器组附近有谐波源, 谐波电流超过规定允许值时, 应在回路中设置串联电抗器以抑制谐波电流, 并限制合闸时的涌流。一般电网中以5次谐波电流为大, 电抗器的电抗率 (即电抗器的感抗与并联电容器组的容抗之比) 常取6%;如用于抑制3次谐波电流, 则取13%;但在基波情况下, 并联电容器组的补偿无功作用分别要抵消6%和13%, 为此电抗率分别取5%和12%分流滤波的作用较好;电抗率4.5%和11.5%的滤波效果更好, 实际是用于滤波器。

2.3 增加换流装置的脉动数

为减少谐波电流的发生量, 宜提高整流变压器二次侧的相数和增加整流器的整流脉动数。后者可采取合适的整流变压器二次侧接线方式来增加整流脉动数, 例如一台Ydy绕组接线整流变压器二次侧有星形和三角形绕组各一组, 各接三相桥式整流器, 将两个直流输出串联或并联 (加平衡电抗器) 接到直流负荷, 即可得到十二脉冲整流电路。

对于多台相数相同的整流器, 宜使整流变压器的二次侧有适当相角差, 可得相数较多的整流器。例如采用“Ydy移相15°+Ydy”接线方法使两台变压器的一次绕组有15°相角差, 使两组谐波电流可相互抵消 (由于元件参数不完全相同等原因, 总电流中仍有残余谐波电流) , 从而使两台12相整流器组成24相。

2.4 加装静止无功补偿装置, 提升功率因数cosϕ

快速变化的谐波源, 如:电弧炉、电力机车和卷扬机等, 除了产生谐波外, 往往还会引起供电电压的波动和闪变, 有的还会造成系统电压三相不平衡, 严重影响公用电网的电能质量。在谐波源处并联装设静止无功补偿装置, 可有效减小波动的谐波量, 同时, 可以抑制电压波动、电压闪变、三相不平衡, 还可补偿功率因数。

2.5加装交流滤波装置

采用交流滤波装置就近吸收谐波电源所产生的谐波电流, 是抑制谐波污染的一种有效措施。目前一般采用“无源”型交流滤波装置, 即由电力电容器、电抗器和电阻器适当组成滤波装置, 运行中它和谐波源并联, 除起滤波作用外还兼顾无功补偿的需要。无源滤波器安装在电力电子设备的交流侧, 由L, C, R元件构成谐振回路, 当LC回路的谐振频率和某一高次谐波电流频率相同时, 即可阻止该次谐波流入电网。由于具有投资少、效率高、结构简单、运行可靠及维护方便等优点, 无源滤波是目前采用的抑制谐波及无功补偿的主要手段。但无源滤波器存在着许多缺点, 如滤波易受系统参数的影响;对某些次谐波有放大的可能;耗费多、体积大等。因而随着电力电子技术的不断发展, 人们将滤波研究方向逐步转向有源滤波器。

2.6采用有源滤波器

随着电力电子技术的发展, 国内外正在研制新型的“有源型”交流滤波装置 (即谐波抵消装置) , 并且技术日趋成熟, 目前已逐步开始普及。有源滤波器目前全部为智能化控制, 可以做到免调试。不仅能有效地滤除电网的各次谐波, 而且还可以提高用电设备的功率因数, 从而取得非常满意的节电效果。因为通常采用功率因数提高措施, 虽然可以大幅度降低基波无功电流, 但是必然会出现谐波放大现象。这时, 供电电流和电流中谐波电流大幅增加, 谐波无功功率也相应增加, 使器件由于超温和过压而损坏, 供电变压器温升加大。所以有源滤波器这一功能是非常必要的有源滤波器是一种新型动态滤波器, 其谐波抑制能力大大优于LC滤波器。随着对电网谐波问题的日益重视和其成本的逐步降低, 将具有广阔的应用前景。

总之, 在治理系统谐波时, 应充分考虑系统中各种因素的影响, 兼顾各个指标, 选择合理有效的滤波方案。

摘要：主要分析了谐波对电网以及用电设备产生的危害, 详细介绍了抑制谐波的方法, 包括增加系统承受谐波能力, 增加换流装置的脉动数, 加装交流滤波装置, 加串联电抗器等措施, 以达到抑制谐波的目的。

关键词：谐波,非线性负荷,电网,抑制

参考文献

[1]任元会, 卞凯生, 姚家.工业与民用配电设计手册[M].北京:中国电力出版社, 2005.

[2]王崇林, 邹有明.供电技术[M].北京:煤炭工业出版社, 1997.

地区电网谐波的危害及治理 篇9

1 谐波的产生及危害

1.1 电动汽车充电设备产生的谐波

常见的电动汽车充电设备按工作原理主要为以下三类:

(1) 工频变压器+不控整流电路+斩波器

(2) 不控整流设备+DC/DC变换器

(3) PWM整流设备+DC/DC变换器。最常用的为第二类, 同时有调查发现使用该类设备充电时会产生5, 7, 11, 13等奇次谐波导致电流总畸变率高达30%远超出相关国家标准。[1]

1.2 电力系统电容器的投切对谐波的影响

目前地区电网以投切电容器为主要手段, 对电网进行无功补偿, 提高电网电压质量。但是当电网的非线性负荷比重较大, 将会形成一个很大的谐波电流源或因电压波形畸变严重时形成谐波电压源。如果这种谐波源与电网中存在的无功补偿调谐频率一致时, 则该谐波将直接被放大, 甚至会发生并联谐振或串联谐振。有电网研究表明, 电容器的投入将对3次或5次谐波起放大作用, 有时还出现谐波电压超标的情况。[2]

1.3 其他产生谐波的原因

其他可能产生谐波的原因会有:

(1) 发电侧发电质量不高, 产生谐波;

(2) 输变配电环节产生谐波, 例如500k V换流站;

(3) 一些工业设备产生的谐波, 如冶金、化工、钢铁等重工业使用的电弧炉, 中、高频炉等生产设备及用户侧并联电容等;

(4) 另外还有一些低压用户使用的设备, 如计算机、家用电器、节能灯具、变频器、调光设备、电梯和UPS等。

1.4 谐波的危害

具体危害为:

(1) 谐波电流流经电力系统变压器尤其是谐振条件下极可能损害变压器。导致变压器的芯损和铜损增加, 引起外壳及内部紧固件等局部过热, 使绝缘老化加速, 变压器噪声变, 缩短使用寿命。

(2) 当含量较大的高频谐波流经电容器时, 由于电容器对高次谐波的阻抗很小导致电容器中电流变大, 损耗增大, 温度升高, 容易引发故障, 影响电容器的使用寿命, 严重时会导致电容器过载甚至发生爆炸。

(3) 谐波流经输电线路会在输电线路上产生谐波压降, 同时引起输电线电流的有效值增大, 增加输电线路的损耗, 降低输电线的使用寿命。

(4) 由于涡流和集肤效应, 高次谐波流经电机的定子绕组、转子回路以及定子和转子铁芯时会增加电机的附加损耗, 而这些高次谐波产生的损耗比直流电阻引起的损耗更大, 降低电机效率。大量谐波电流流经中线时会使线路过热, 可能引发火灾。

(5) 谐波可能引起继电器的动作特性发生改变, 造成继电保护、自动装置工作紊乱。当线路中存在谐波时, 基于基频量判断的保护会因谐波含量过大而产生误差, 不能正确反映被保护回路的工作状态, 造成过电流、欠电压等继电器保护出现拒动和误动的现象, 三次谐波电流还会引起接地保护误动作等情况。[3]

另外, 谐波还会干扰精密设备、通信设备的音频及导致服务器或计算机控制设备死机。

2 谐波治理措施

治理谐波的主要目的是降低某些主要谐波的含有率及电网电压的总谐波畸变率, 提高电能质量, 保证测量仪表、保护、自动控制装置和其他各种用电设备正常运行。谐波治理应该采取技术措施、科学管理及法律手段等措施进行综合治理, 可以有如下治理措施:

(1) 首先从管理层面上, 对用户加强有关谐波污染的危害及治理的宣传;非线性负荷接入电网时, 必须满足国家和地区关于电能质量规定的要求, 将谐波检测作为验收的必要依据, 如发现谐波超标严重, 应限期制定抑制谐波措施;开展重点用户的谐波测试工作, 加强监测技术, 逐步建立重点用户的技术档案, 对产生谐波超标的用户, 造成电网安全运行受严重影响的, 可考虑采取经济或行政手段惩处。

(2) 改造谐波源, 改善非线性负载的动态特性, 使用先进的电力电子设备和技术, 减少向电网注入的谐波。如采用高功率因数整流器, 提高变流器的相数等, 实现三相交流侧输入电流正弦化, 使电源不受非线性负载的影响, 降低谐波含量。

(3) 在电网中投入无源滤波器或有源滤波器滤除谐波。目前普遍采用的是无源滤波器, 该装置优点是使用简单、成本低、运行稳定、技术相对成熟、容量大。但也存在一定缺陷, 如谐波滤除率一般只有80%, 对基波的无功补偿也是一定的。另外一种被视为应用前景广阔且适应性更强的滤波装置是有源滤波器, 该装置可以对幅度和频率均变化的谐波及无功进行补偿, 动作反应迅速, 滤除谐波可达到95%以上, 补偿无功细致。但其缺点是初期投资大、容量较小。因此, 学术界及工程界目前更倾向于将有源滤波器和无源滤波器结合使用, 在容量大且要求补偿细致的情况下投入使用, 即使用无源滤波进行大容量的滤波补偿, 使用有源滤波进行微调, 达到提高电能质量和电压水平可靠性与经济性的要求。

(4) 有研究表明对于小型电动汽车充电站, 可暂不考虑谐波治理;对于中型充电站, 需考虑接入5次单调谐无源滤波器;对于大型充电站, 则根据实际测量的谐波电流, 设计加入有源滤波装置。[4]

(5) 研究使用新的电网控制技术及电力装置, 控制谐波水平、提高电网安全稳定运行, 如综合潮流控制器、统一常开关频率积分控制、统一电能质量调节器等。

3 结语

本文通过探讨谐波的产生原因及其对电网和设备安全的危害, 综合阐述了现有技术条件下时从管理及技术层面上双管齐下的治理措施, 对地区电网谐波治理、提高电能质量、保证电网安全稳定经济运行有着积极的意义。

摘要：阐述了地区电网中谐波产生的原因和危害, 包括新兴的电动汽车充电站对电网的影响, 针对各谐波源和谐波水平进行了一定的分析, 最后根据现有技术条件下对地区电网谐波的治理介绍了管理及技术上的方法并提出了一些建议。

关键词：地区电网,谐波治理,电能质量

参考文献

[1]尹春杰, 张倩等.电动汽车充电站供电系统无功补偿与谐波治理[J].电力电子技术, 2011, 45 (12) :63-65

[2]韩平, 陈树棠.福建电网谐波治理的研究[J].福建电力与电工, 2005, 25 (2) :7-8

[3]朱正会.城市电网谐波治理探讨[J].机电信息, 2011, (36) :186-187

论电力谐波的危害及治理 篇10

随着电力电子装置的广泛应用, 大量的谐波被注入电网, 致使整个电网的

电能质量日益恶化。主要表现在影响电动机定子绕组和变压器绕组过热, 还可引起震动;电容器的并串联谐振, 增加老化;电缆绝缘局部放电和升温;阻碍消弧线圈;产生涌流导致避雷针延长放电时间;干扰计算机及通信设备等。

近两年, 因为某些通信运营商出现过严重的通信中断事故, 谐波问题才引起业界重视。电力谐波造成大型通信交换枢纽楼大型油机不能全部加载, 导致计费, 传输长时间中断。

电力谐波不仅严重影响供电的可靠性和安全性, 还因为电力谐波中含有大量的高次 (高频率) 谐波, 这些谐波电流会在整个供电线路和设备中产生附加损耗, 造成电能的浪费。

现在随着应用问题的不断增多, 电网中的谐波问题引起更多人们的广泛关注, 为了避免谐波的危害, 保证较高的供电质量, 各个国家、地区和国际组织在这方面制定了诸多的标准。如国际上广泛接受IEEE Std.519和IEC 61000-3-2标准。同时也有更多的厂家提供谐波治理的产品供选用。

一、电力谐波产生的原因

谐波产生的根本原因是由于电力线路呈一定阻抗, 等效为电阻、电感和电容构成的无源网络, 由于非线性负载产生的非正弦电流, 就会产生不同于工频的其它频率的正弦电压或电流, 这些不同于工频频率的正弦电压或电流, 用傅立叶级数展开, 人们称为谐波,

所有周期性复杂波形都可以被认为是基波与一系列谐波成分的叠加。谐波是基波频率 (市电频率) 的所有倍频。例如:常见谐波为3次谐波 (3*50=150Hz) ;5次谐波 (5*50=250Hz) ;7次谐波 (7*50=350Hz) 等奇次谐波。

谐波电流通常为四种形式:

1、可控硅整流垂直斩波类型的电流失真

这种类型的整流主要是大功率变换装置输入整流, 如大型的UPS、早期的相控电源设备等, 因为此种整流技术对输出电压的调节是通过调节可控硅的导通角实现的, 造成每个周波内电流不平衡, 即导通前没有电流, 导通后有很大的电流, 产生很大的电流畸变, 从而产生谐波电流和谐波电压。导通角越小, 谐波电流和谐波电压越高。

2、容性整流驼峰电流类型的电流失真

这种类型的整流主要是各种开关型或普通型整流装置的输入整流, 如不带功率因素校正的整流器、服务器、计算机、复印机、打印机、传真机、影视设备、电子灯具等办公设备, 因为交流输入经整流二极管后直接使用大电解电容进行滤波, 电容对电压突变会有很大的充电电流, 形成类似驼峰状的电流波形, 产生很大的电流畸变, 从而产生谐波电流和谐波电压。滤波电容容量越大、负载功率越大, 谐波电流和谐波电压越高。

3、高频谐波电流失真

随着高频开关类型电子产品的应用, 电子产品在用电过程中会产生很大的高频电流, 这些高频电流在没有完善的滤波隔离措施时, 会大量回馈到电网, 产生很大的电流畸变, 从而产生谐波电流和谐波电压。功率越大, 谐波电流和谐波电压越高。

4、相移

严格说, 相移电流不属于谐波电流范畴, 但相移会产生无功功率, 造成线路损耗, 设备利用率降低, 也需要治理, 产生相移的设备主要是电感性负载, 如电动机、电梯、空调机组等;电容性负载如功率因素补偿电容等, 感性负载造成电流滞后于电压, 容性负载造成电流超前于电压。

二、谐波治理的原理和方法

绿色节能是当前和未来局站数据中心建设的发展趋势, 为了降低系统谐波含量和消除谐波对系统的影响, 一般有2种策略, 一种是增大电气设备余量, 以容忍谐波的存在, 当然, 这不是绿色数据中心所追求的。另一种就是想办法消除谐波, 让它的危害降到最低。当然不管哪种策略, 所采取的行之有效的措施主要有以下五个方面:

◎增大电力系统的供电容量和传输电缆、开关等设备容量;

◎改变变压器的配置和不同的联接方式;

◎在系统中和设备内部配置无源滤波器;

◎在UPS设备输入端采用输入功率因数校正电路-PFC;

◎在系统或设备输入端配置有源滤波器。

节能工作已成为各单位的重要工作, 所以增大电力系统的供电容量和传输电缆、开关等设备容量都不是节能的处理方式., 只有降低谐波才是更加节能环保方式, 目前主要降低谐波的原理和方法如下:

3.1改变变压器联接方式消除某些特定次数的谐波

在系统中配置输入-输出不同联接方式的变压器, 可消除某些特定次数的谐波。这在单相和三相输入的UPS系统中都有成功的应用。

(1) 使用△型/Y型变压器可消除三次谐波

如果在系统中配置△型/Y型隔离变压器, 则可轻易地消除数据中心内IT负载产生的三次谐波电流对上游设备的影响, 如图4.41所示。

图3中, 变压器次级是星形接法, 由于其负载主要是单相整流滤波电路, 所以富含3n次谐波电流, 且三相中的三次谐波电流 (Ih3) 在零线中叠加。而变压器初级是三角形 (△) 接法, 三次谐波电流 (I'h3) 在△绕组中形成环流, 于是, 在变压器的输入端就消除了3n次谐波。

(2) 相移变压器与双整流器

12脉冲整流器对降低UPS输入电流谐波的作用, 这是对变压器采用不同接法的最典型地应用。变压器初级是三角形接法, 而次级是三角形和星形两组绕组, 这里巧妙地利用了两组绕组形成的30°相差, 采用两组整流桥使5次、7次、17次、19次…等次谐波相互抵消, 注入电网的只有12k±1 (k为正整数) 次谐波, 即11次、13次、23次、25次等各次谐波, 各次谐波的有效值与谐波次数成反比。

根据公式, 在不考虑输入滤波器的情况下, 可计算12脉冲整流时的输入电流的谐波失真度为:

约为6脉冲整流器THDI (30%) 的二分之一。

3.2无源谐波滤波器

无源谐波滤波器也称为被动调谐式滤波器 (Passive Harmonic Filer) , 或简称LC滤波器, 是由滤波电容器、电抗器和电阻器适当组合而成的滤波装置。与谐波源并联, 除了起到滤波作用外, 还兼顾无功补偿的需要。

图4为无源滤波器的电路结构形式, 在数据中心供电系统中, 这种滤波器主要用来消除UPS输入侧的谐波电流。

无源滤波器的工作原理是, 由电感和电容排列组合的滤波器阻抗在某几个特定的ω值时, 针对要消除的谐波频率使, 即对此频率的谐波呈低阻状态, 由并联分流原理, 该频率谐波电流将主要流过滤波器支路, 而对于其它频率电流, 滤波器阻抗值大于系统阻抗, 滤波器支路分流很少, 这样就减小注入交流系统的谐波电流, 同时大大降低相应的谐波电压。

3.3电力谐波滤波器

它可以对电气设备产生的各种类型谐波进行独立有效的滤波, 使得电网净化。降低电流波形畸变包括高频电流在电路和电气设备中的损耗, 实现节能目的。

不同于普通高频滤波方法, 其工作原理是将校正前电流高于标准正弦波能量部分存储在电感和电容内, 当校正前电流低于标准正弦波电流时, 释放出存储在电感和电容中的能量来填充不足的部分, 在能量储存和释放过程中, 能量损失较小 (仅开关器件转换能量损失和部分器件的热损耗) 。

采用谐波滤波方法除能使电网质量得到很大提高外, 还能充分提高现有变压器、电力线、应急发电机组和配电设备的利用率, 减少扩容所需的投资, 减少由于谐波电流造成的设备 (如功率因素补偿电容、熔断器、电灯管等) 的损坏几率, 有效降低维护费用。

因为有源电力谐波滤波器不仅可以治理谐波电流, 还可以就近补偿被治理设备的功率因数, 因此可以极大地改善电力质量。

三、谐波治理改造总体方案

谐波治理方案有三种, 就近治理、区域治理和集中治理, 如下图:

四、结论

本文对谐波的危害、谐波产生的原因、谐波治理的方法、谐波治理方案等进行了详细介绍, 不难得出结论目前的处理谐波问题已经迫在眉睫, 治理的谐波方法和方案有多种, 需要根据现场的环境、成本和工程目标等来制定不同的方案, 同时要求新采购的主要设备应符合谐波要求的产品, 这样可以减少集中治理电力谐波的容量, 提升局站机房的供电环境, 随着技术的不断进步, 更多的产品符合谐波的要求, 那么将不需要再增加谐波治理设备。

参考文献

[1]、李再华;齐小伟;;电力系统谐波问题研究综述[J];电气时代;2007年05期

[2]、李晓波;柔性零残流消弧线圈的研究[D];中国矿业大学;2010年

[3]、曾繁鹏;多电平有源电力滤波器拓扑结构及控制方法研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

[4]、吕冬梅;棒材工程无功补偿及谐波吸收系统设计[D];东北大学;2008年