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谐波隐患处理

首先给大家介绍一下什么是谐波、谐波有哪些危害。

什么是谐波呢？谐波是交流电经过非线性元件，产生新的频率波形叫做谐波。

这里面有专业性的词语，大家不是太理解不知道是什么意思，简单介绍一下非线性元件，它包括有节能LED灯、空调、变频器、晶闸管、整流器等等。举一个例子大家都遇到过家里的空调开启的一瞬间，客厅的LED灯会突然间闪动一下，闪动的同时线路上电压瞬间降低，电流增大然后又恢复，这就造成供电电压质量不稳定，电网受到污染。也就产生了新的波形图，图上有上升下降的小毛刺，这个小毛刺就是谐波。

那么谐波的危害有哪些呢？理论上有这些内容。

1）谐波使电网中的电气设备产生了附加的谐波损耗，会使线路过热甚至发生火灾。

2）谐波对电机的影响是产生机械振动、噪声和过电压。

3）谐波使电容器、电缆、变压器局部严重过热、绝缘老化、寿命缩短，以至损坏。

4）谐波会引起公用电网中局部的并联谐振和串联谐振，从而使谐波放大，甚至引起严重事故。

5）谐波会导致继电保护和自动装置的误动作，并会使电气测量仪表计量不准确。

6）谐波会对邻近的通信系统产生干扰，重者导致数据丢失，使通信系统无法正常工作。

显而易见，谐波是电力系统重大的隐患，但是以上理论仅书面知识。听老同志讲以前有不明原因的电容损坏、继电器误动、变频器跳闸等等，都说是谐波的问题，但是没有证据，甚至有些领导认为我们是在找借口，问题找不到，就推到谐波问题上。现在给大家分享一下，我是怎样抓住谐波、消除谐波的案例。

2020年10月19日值班期间，巡检到吹风气操作室，听到有小型继电器频繁吸合断开的声音，作为一名维修电工对这种声音是比较敏感的，跟随声音的来源，发现声音来自仪表控制柜。随即通知仪表工李淑云查看控制柜内异常声音，发现双电源模块常用和备用指示灯来回切换，不正常。此模块为吹风气所有DCS设备供电，一旦出现问题，吹风气系统无法监控和操作必将造成吹风气停车，甚至发生事故。

因牵涉电仪两部门，我们决定临时成立一个问题解决小组。

该双电源模块是根据电压切换的，也就是说常用电失压即切换到备用电，做为电工我先用万用表测量常用、备用电源，发现两者电压分别是232V和233V显示电压正常。

我测量的同时，李淑云对其负责的电源模块进行检测，换上同型号的新备件，但是还是频繁切换。将这两个模块安装到热电控制室和L楼实验室分别进行试验，试验结果指示灯不闪、无响声、输出电压正常，排除了双电源模块的问题。

到这一步设备没问题、电压正常，结果放到一块就出问题，我们有点挠头，没有了头绪和方向，通过主管李学科、班长王松振、就此问题坐下来从头、从根去分析，这双电源模块，就是根据电压、采集电压信号去动作，闪动可能电压偶尔低，也就是所谓的干扰，以这个为突破口，我们同时行动，李淑云找来一个抗干扰能力强的模块进行试验，试验结果正常，证明真有干扰，再次回到电压上。我这次延长了电压检测的时间，并采用高精度数字表先测量备用电源5分钟，显示电压稳定无波动，电压没问题，在测量常用电压时，出现每隔10秒，万用表电压波动一下马上又恢复正常数值，周而复始测了有5分钟一直是这种情况，初步判断电压质量有问题，怀疑是谐波。决定使用高压班电参数测试仪进行测量。首先给大家介绍一下这个电参数测试仪，他是一个高精度功能强大的仪器，能同时测量电压和电流，并对电压和电流进行比较分析，有波形检测的功能，波形上能看出谐波和测量数据。我们小组成员扩展，小组成员高压班杨光加入现场测量，在测量仪表控制柜常用电源的过程中查看电参数测试仪面板上的数据电压总谐波偏高，已达到国家标准。大家看电压谐波，波形图上有明显的小毛刺，这是不正常的，这个小毛刺就是前面讲谐波。

哪里来的谐波呢？我们都有疑问，以前怎么没有，前面刚说过谐波是怎样产生的，谐波是大功率非线性元件突然间启动导通就会把电源突然拉低，造成的。这时我们就联想现场所开的设备，思来想去不如行动，现在就开始排查所开的设备，排查的结果是最近开了新安装好的臭氧发生器。会不会是臭氧发生器呢？利用电参数测试仪随着常用电源一级一级往上排查，检测方法主要测量谐波电压和谐波电流，对比波形图和测量数据分析，最终测量到1号臭氧发生器电源上。

现在我们来了解一下1号臭氧发生器内部结构，主要有可控硅、整流器、逆变器组成，它们都是非线性元件。可控硅在运行过程中导通断开最容易导致电压不稳定，就会产生谐波，这个是主要原因。

我们想再次验证到底是不是1号臭氧发生器产生谐波的呢？小组所有成员有维修部张文、王振晓、仪表部李淑云、高润飞、高压班杨光、生产操作工张刚刚、赵贵生四方共同协作配合下，调整臭氧负荷，高压班检测臭氧发生器电压和电流谐波。开机负荷从0KW升到180KW双电源模块正常，电压谐波从1%升到4%，不超国