***和证券系统治理谐波的重要性

1 引言

　　***和证券系统采用设备自动化系统、办公自动化系统、通信自动化系统，实现高质量自动化管理，并且拥有很大的数据库和***的安全监控系统，证券系统还具有大屏幕的显字系统。采用大量自动化管理系统的设备就需要高质量的电源供电。实现三化系统高质量管理也必须使用大量***的电子设备,其中相当数量的设备，由于具有非线性负载特性，都是引发供电波形畸变的谐波源。因此分析各类谐波源，并针对谐波的危害，提出相应的防范措施，对***糸统和证券系统的安全可靠运行具有十分重要的意义。

2 . 治理谐波依据

    为了保障生活和各项经济工作安全可靠，对谐波的治理制定了相应标准，规定了相应要求和限值，尽管这是一项新的治理工作，但由于谐波的危害，给我们生活和工作带来了隐患和损失，人们已赿来赿认识和重视谐波的治理。

　　在GB／T14549-93标准中规定：380V电网中各奇次谐波电压含有率限值为4％，各偶次谐波电压含有率限值为2％。总的谐波电压畸变率允许值为5％。以上均指相电压。

　　在G***174-93（电子计算机房设计规范）中，按电源质量分级，对谐波电压畸变率提出明确限值。计算机房电源质量划分为A、B、C三级，允许谐波电压畸变率限值A级为3％～5％，B级为5％～8％，C级为8％～ 10％。笔者认为***和证券系统中，计算机中心和监控中心等自动化设备对电源质量的要求应按A级规定限值考虑。其他诸如办公设备，***空调，大楼照明等可以按B级和C级考虑。

    相关***标准对电气设备的谐波源都有谐波限值的要求。

　　依据上述有关标准，电源系统的总谐波电压畸变率应限制在5％以下。若超过5％就应采取防范措施，以保证三化系统的安全可靠的运行。

3 . 产生谐波的主要谐波设备

　　在***和证券糸统中主要的谐波源，可归纳为以下几类：①照明系统中的照明镇流器、调光设备（相位角控制器）。②计算机、信息技术设备、复印机、打印机等办公自动化设备。③UPS不间断电源及开关电源。④电梯、空调等动力设备中普遍应用的变频传动装置（VFD）。⑤其他具有一定非线性负载特性的电子控制设备。

　　以上①、②类设备具有数量大、多台型号规格相同、负载特性相同的特点，其中同种设备产生的谐波电流大致线性叠加，如个人计算机电流谐波畸变率可达75％，此类设备对总谐波畸变率的影响不容忽视；③类谐波源UPS不间断电源及开关电源属于非线性负荷，在它们的交流输入端有大量谐波电流反馈至低压配电网，使电网遭受污染；④类谐波源变频传动装置（VFD）产生的谐波可使输入电流波形严重畸变。此类设备（未采取防范措施时）产生的谐波畸变对总谐波畸变率影响较大。　

　　电网输入上述设备的波形是正弦波，但由于该类设备自身是谐波发生源，从而导致设备输入波形严重畸变。

4 谐波畸变产生的主要危害

（1） 谐波主要干扰、危及信息、数据、通信系统、监控系统、显示系统和自动化系统的正常工作，谐波对这些系统非常敏感，可能出现如计算机系统瘫痪或死机、仃滞、失真和系统控制失常，这将会造成很大的损失。而且应该特别指出谐波的干扰隐藏着随时都会发生的整个糸统崩溃的灾难。

由于谐波的干扰，很可能会引起高、低压配电设备的进线断路器莫名其妙的掉闸，造成整个系统停电而无法工作。尽管有备用电源UPS，但由于谐波侵害，UPS已经不具备设计时的后备时间，使UPS无法满足工作的需要而造成损失。

信息、数据、通信、监控系统的工作电压和信号都属于弱电系统，对谐波的干扰非常敏感，很容易干扰信息、数据、通信糸统，造成系统死机或控制失常、停机，严重的会丢失实时数据，造成不可估量的损失。这不是危言耸听，因为谐波是变化的，有时外部谐波还要窜入，各次谐波叠加，就会形成谐波电压很高，强度很大，具有很强***力的谐波，因此不能***，要治理好谐波，防患于未然。

（2）导致电力变压器发热，谐波导致电力变压器发热有两方面原因，其一是谐波电流增加变压器的铜损和漏磁损耗；其二是谐波电压增加铁芯损耗。变压器的发热直接影响了变压器的使用，使变压器可用容量降低。
（3）导致电力电缆发热 和老化，在三相对称回路中，三次谐波在三相导线中相位相同，在中性线上叠加后产生了3倍于相线的谐波电流和谐波电压，导致中性线温度升高。在系统中大量使用的OA设备和电子式荧光灯，使三次谐波占有率很大，因此谐波引起中性线发热问题值得关注。当高频谐波电流通过导线时，电流具有集肤效应，线路外表面电流密度加大，从而导致线路（相线及中性线）发热和绝缘老化。
（4）导致低压配电设备工作异常，谐波畸变可使配电系统中低压电器设备（断路器、漏电保护器、接触器、热继电器等）发生故障。谐波电流使低压电器设备铁损、铜损增加，集肤效应加剧，从而设备发热加速老化，甚至频发故障（如谐波电压叠加把电缆击穿）。

5 谐波的***和治理

鉴于***和证券系统运行的高可靠性要求，根据***有关标准的规定，应当采取措施消除或***谐波：
（1）根据负载确定电力变压器额定容量时，应考虑谐波畸变，而留有一定的裕量。在民用建筑设计中一般应保证变压器负荷率为70％～80％左右，该负荷率的工程裕量即可防范谐波引起的变压器发热危害。
（2）在电缆截面选择中应考虑谐波引起线缆发热的危害。对于联接谐波源设备的配线，应留有足够的裕量，应适当放大一级选择线缆截面。在三相四线制系统中，应考虑三次谐波电流和高次谐波电流引起的集肤效应对中性线的发热，即在中性线截面的选择中留有足够的裕量。
（3）在设计和施工阶段，建议采取以下措施***谐波对重要电子设备的干扰。①为该类设备设计专用回路供电，尽可能避免干扰沿供电线路窜入。②为易受干扰设备加装线路滤波器，消除或***谐波分量，达到净化电源目的。③使该类设备配线尽可能远离谐波电流畸变严重的线路，以避免空间电磁干扰。
（4）糸统中应用的变频传动装置（VFD）是主要的谐波源，建议采取以下措施***其引发的谐波畸变：①在变频传动装置上加装一扼流圈，从而降低电流峰值，改善输入电流波形。②在变频传动装置上接入输入电抗器。该电抗器可过滤高频干扰，提***电涌能力和减少谐波。其作用原理也是减缓流入传动装置电容器的电流d i / d t，从而降低电流的畸变。电抗器按通过全电流时的电压降标定，其常用值为3％～5％，一个3％的输入电抗器可降低40％～60％的电流畸变。在厂家提供的产品样本中，常列出输入电抗器供设计选用。③某些VFD产品利用两台并联的6脉冲整流器（12脉冲整流器）通过相位变换能有效地消除谐波。一般是用特别设计的12脉冲变压器来实现电源的相位变换，该措施能降低90％的电流畸变水平。

（5）为克服谐波畸变引起的低压开关设备的发热和误动作，建议按以下原则选择低压配电设备：热磁型、电子型配电用断路器应适当降低额定电流使用；漏电保护器除应适当降低额定电流使用外，尚应在选定额定电流灵敏度时考虑谐波的泄漏电流；接触器、热继电器应适当降低额定电流使用；在谐波畸变较严重的配电回路中可放大一级选择。

（6）除了以上***谐波的措施外，建议根据整个糸统谐波源的实际情况装设采用美国全进口的《EP谐波吸收装置》，消除内部谐波干扰，堵截外部（经变压器）谐波的***。***和证券都是***系统的重要部门，应***保证计算机中心、数据信息技术管理中心、监控中心和通信等糸统工作的安全可靠，不仅要消除本单位的谐波，也要阻止外部谐波的窜入，因为EP具有吸收糸列谐波的能力（从低次到高次都有吸收的能力），使之免受谐波干扰，保障系统正常工作的***好卫士，是当今世界上***的产品！公司非常高兴为您制定整套理想的消除谐波的方案。

如希望进一步了解EP产品，欢迎来电来函指导，垂询！

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