公用电网电能质量及其改善

三相电压不平衡(即存在负序分量)会引起电机附加振动力矩和发热。如负序电压含量为4%，由于发热其绝缘寿命缩短约一半。如果某相电压高于额定值，则其绝缘寿命缩短更严重。一些保护会因负序和谐波的干扰而发生动作。1990年4月，山西晋东南由于大焦线电气化铁道的谐波和负序干扰，引起漳泽电厂JGX-11A型高频保护动作，使220 kV长治变电站及9个35～220 kV变电站全部停电，甩负荷100 MW以上，使电网和用户均受重大损失。
电压的快速波动会使电动机转速不均匀，不仅危及电动机的安全运行，而且还影响一些产品的质量，并引起照明的闪变，使人眼疲劳而降低工效等。
需要引起重视的是，很多有污染源的用户认为采取措施改善电能质量，只对电网和其它用户有利，将此投资视为额外负担。实际上，由污染源引起的电能质量污染的首先受害者是这些设备的拥有者。

4　改善电能质量的措施

4.1　装设电力无源滤波器(FC)

　　装设电力无源滤波器就近吸收滤波源所产生的谐波电流是抑制谐波污染的一种有效措施。电力无源滤波器由电力电容器、电抗器和电阻器组合而成，将它和谐波源并联运行，除起滤波作用外还兼顾无功补偿的需要。这种装置结构简单，运行可靠，维护方便。
电力无源滤波器的主要类型如图1所示。

图1　主要的滤波器类型

(a)为单调谐滤波器；(b)为二阶高通滤波器；
(c)为C型滤波器；(d)为双调谐滤波器

单调谐滤波器利用R、L、C元件串联谐振原理构成；双调谐滤波器相当于2个并联的串联单调谐滤波器；高通滤波器在高于某个频率之后很宽的频带范围内呈低阻抗特性，用以吸收若干较高次谐波；C型滤波器可用来补偿较低次谐波，具有较宽的频带，而基波损耗很小。
实际的滤波装置一般由一组或数组单调谐滤波器组成，有时加一组高通滤波器，有时加一组C型滤波器，也有时由一组双调谐滤波器与一组高通滤波器组成。

4.2　装设静止无功补偿器(SVC)

　　对于电弧炉、轧钢机等既是谐波源，又是冲击性、不对称性负荷，可装设静止无功补偿器(简称静补)进行综合治理。常用的静补有自饱和电抗器型(SR)和晶闸管控制电抗器型(TCR)，如图2所示

4.2　装设静止无功补偿器(SVC)

　　对于电弧炉、轧钢机等既是谐波源，又是冲击性、不对称性负荷，可装设静止无功补偿器(简称静补)进行综合治理。常用的静补有自饱和电抗器型(SR)和晶闸管控制电抗器型(TCR)，如图2所示

(a)SR型静补　　　　　　(b)TCR型静补
图2　常用静止无功补偿器

SR利用自饱和电抗器饱和后的自然特性稳定电压、抑制产生不平衡电流。由滤波器组提供固定的容性功率，并滤除污染源发出的和自饱和电抗器产生的谐波。