限制公用电网谐波污染的建议

　　电能作为一种特殊商品，它的质量不仅要求电力系统在发电、变电、输电各环节上作出努力，同时也要求用户予以维护。特别是公用电网谐波，受用电设备的影响更是明显。随着各种会产生谐波电流的电力电子设备、家用电器、非线性用电设备及冲击性用电设备不断增加，构成了电能质量的主要污染源，使得电网电能质量指标趋于恶化，不仅威胁着电力系统的安全经济运行，而且也对电力用户和通信行业产生危害和不利影响。电网谐波污染，将导致输电线路、变压器和电机损耗增加，浪费日趋宝贵的能源；变压器和电机振动和噪声增大，温升增加，寿命降低；电能表等计量装置误差增大，不能正确计量电能；电力系统继电保护误启动，误动作跳闸，拒动和损坏，常引起事故或扩大停电事故；计算机、数据传送和自动控制系统数据丢失，误显示，误动作，元件损坏；电视机图象变坏，翻滚；收音机和通信引起杂音等。
　　为了保护供用电双方的利益，必须将公用电网谐波限制在一定的范围内，为此国家技术监督局1993年制定并颁布了GB/T14549—1993《电能质量 公用电网谐波》标准，作为对电力系统产品—电能质量的要求，规定了公用电网谐波电压（相电压）限值，作为限制用电户谐波污染的排放，规定了注入公共连接点的谐波电流允许值，对产品质量我们应该严格要求电力系统，使其公用电网谐波电压符合国家标准。对于用电户，一则要求购置的用电设备，是先进合理设计的产品，产生的谐波电流符合GB 17625.1—1998《低压电气及电子设备发出的谐波电流限值（设备每相输入电流≤16A）》标准。二则对于注入电网谐波电流不能小于GB/T 14549—1993《电能质量 公用电网谐波》标准，规定的注入公共连接点的谐波电流允许值的用户，则要安装电力谐波滤波器，以减小注入电网谐波电流。但是要购置更先进的小谐波电流的用电设备，安装电力谐波滤波器，限制公用电网谐波污染，都需要用户增加投资，在公用电网谐波污染日趋严重，而又没有引起全社会足够重视的今天，要用户主动支付额外的费用治理谐波污染，有一定难度。由于还没有强有力的限制公用电网谐波污染的机制，对于用户不好说一旦注入公用连接点的谐波电流超过允许值，就不让其用电，特别是目前的谐波测控方式，大都是仅由省电力公司的检测机构依次到全省各变电站去检测，如发现变电站母线谐波电压超标准，再去检测是该母线上的那个用户造成的，用电户新投运的用电设备，即使造成了注入公共连接点的谐波电流超过允许值，并不能及时发现，只有当造成了十分严重的后果时才知道，造成了目前公用电网谐波污染日趋严重的局面。如能采取功率因数调整电费那样的成功经验，对用户注入公共连接点的谐波电流，将其当作用户向公用电网排污量一样进行计量，并实行考核，当谐波电流很小时予以奖励，当谐波电流在一定范围时，据排污量按比例加收电费，当谐波电流超过一定限值时，再作责令停产治理处理，这样定能使治理谐波污染，如同提高功率因数一样成为用户的自觉行动。
　　对于谐波电压和电流的测量，相关标准有明确规定的测量方法，人们也已有成功的经验，只是当将谐波电流当作排污一样累计，有待探讨。对此我们认为，要将用户注入公共连接点的谐波电流，作为用户向公共电网排污来计量，最合理的考核办法是分别将各次谐波电流取绝对值后对时间积分，累计电荷量。当然，在对实测的谐波电流对时间积分之前积分之前，还应该减去由于公共连接点处电压波形畸变，形成的各次电压谐波，在当时用户负荷电流所对应的等效线性电阻性负载上形成的各次谐波电流，因为该部分谐波电流的存在，责任不在于用户。
　　值得注意的是，谐波电压、电流的测量，不可能直接在公共连接点高压上进行测量。为了准确地测得谐波的有关参数，不仅要求二次的谐波测量仪器的计量准确性，而且谐波电压、电流的取样装置也犹为重要。过去我们用的电压、电流互感器，都是按50赫兹基波来设计制造检验的，其幅频特性一般不能满足各次谐波测量的要求（标准要求测量2~25次谐波）。为了真实反映谐波参数，应采用幅频特性满足标准要求的谐波电压、电流取样装置。