一、谐波的危害
谐波主要是由谐波源产生。
谐波对公用电网、电气设备和通信系统都会有不同程度的影响。
比如会导致电机的附加损耗，增大机械振动、噪声和过电压，使变压器局部严重过热。谐波使电容器、电缆等设备过热、绝缘老化、寿命缩短，以至损坏。
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。
谐波会导致继电保护和自动装置的误动作。谐波会对邻近的通信系统产生干扰，产生噪声，或导致通信系统无法正常工作。
目前解决谐波的最好方案是配置有源电力滤波器（APF)
二、哪些场所需要安装谐波治理装置呢？
在《GB/T14549-1993 电能质量公用电网谐波》规定了谐波电压限值，以及谐波电流的允许值。
在《JGJ 16-2008民用建筑电气设计规范》也规定了谐波限值和谐波治理方法，原文内容如下：
1.主要谐波源
|
名称
|
所属行业
|
|
UPS、开关电源、逆变电源
|
数据中心、通信、医院、公用事业、商业等
|
|
变频设备
|
工矿企业、商业、市政、、医院、民用等
|
|
地铁、轻轨
|
交通
|
|
中频炉、单（多）晶硅生产设备
|
制造业
|
|
电弧炉、交流弧焊机、感应加热装置
|
机械、能源、化
|
2.典型非线性负荷的谐波频谱
|
负荷
|
3th
|
5th
|
7th
|
9th
|
11th
|
13th
|
|
办公设备、服务器、PC
|
√
|
|
|
√
|
|
|
|
自动化设备、PLC
|
√
|
|
|
√
|
|
|
|
电子照明
|
√
|
|
|
√
|
|
|
|
通信设备
|
√
|
√
|
√
|
|
|
|
|
UPS
|
|
√
|
√
|
|
|
|
|
变频设备
|
|
√
|
√
|
|
√
|
√
|
|
广播、电视演播室
|
√
|
√
|
√
|
|
√
|
√
|
三、有源滤波设计容量如何确定？（这点是大家比较关注的）
谐波治理根据谐波源的集中度情况，可选择集中治理或就地治理。
对于新建项目我们很难确切的计算出系统中的谐波含量，只能采取估算的方法，计算公式如下。
若采用集中治理，有源电力滤波器容量计算公式为：
各行业谐波治理THDi推荐值
|
行业类型
|
典型谐波畸变率THDi
|
|
地铁、隧道、高铁、机场
|
15%
|
|
通讯、商业建筑、银行
|
20%
|
|
医疗行业
|
25%
|
|
汽车制造、船舶制造
|
30%
|
|
化工、石油
|
35%
|
|
冶金行业
|
40%
|
若采用就地补偿方式，有源电力滤波器容量计算公式为：
|
负载类型
|
典型谐波含量THDi
|
负载类型
|
典型谐波含量THDi
|
|
变频器
|
30~50
|
中频感应加热电源
|
30~35
|
|
电梯
|
15~30
|
六脉冲整流器
|
28~38
|
|
LED灯
|
15~20
|
十二脉冲整流器
|
10~12
|
|
节能灯
|
15~30
|
电焊机
|
25~58
|
|
电子镇流器
|
15~18
|
变频空调
|
6~34
|
|
开关电源
|
20~30
|
UPS
|
10~25
|
考虑到要预量，上述计算值留一定的余需放大1.3倍左右，作为最终谐波容量比较合适。
例如：某银行配电系统：变压器的额定容量为1600kVA，变压器变比为10/0.4 kV。K取值为0.7，THDi取值为20%，采用集中治理方案，根据上述公式（1）可得317A,计算值放大1.3倍得出需要配置的有源电力滤波器的容量 317×1.3=412A便于容量选择最终按照400A的容量配置。
对于改造项目，建议先进行电能质量测试后，再根据测试结果选定谐波治理的容量和安装方案。
四、安装位置设计方案
上图集中治理的选型方案，有源电力滤波柜建议安装在无功补偿柜与出线柜之间，这样电流采样回路最短，接线更简单，成本也更低。
另外，采样CT的安装位置也很关键，直接关系到谐波治理的准确性问题。
从安装和成本考虑，建议将采样CT安装于滤波柜和出线柜连接的那段主母排上。
这样安装依据？
有源滤波器自身相当于一个电流源，而我们安装有源滤波器是为了治理系统负荷产生的谐波的，所以采样CT只计量负荷的电流才是最准确的，滤波的效果才能达到最佳状态。所以采样CT不能计量无功补偿柜和有源滤波柜自身的电流的。
如果有源滤波柜按照在系统末端，就需要在有源滤波柜内再安装一套CT，与系统端的CT做减法运算，得到负荷的电流。
如果采样CT安装在电网侧时，也需要在有源滤波柜内再安装一套CT，与电网侧的CT做减法运算，得到负荷的电流。
下面是三种不同的系统结构，有源滤波柜和采样CT安装位置：
如下图（供货实物图片），图片由上海正尔厂家提供，其有源滤波器采用模块化设计，单台模块容量有50A、75A、100A、150A多种规格，模块高度仅200mm，单柜最多可放置6个模块。
还有一点需要注意，在谐波源较多的系统，为防止发生电网谐振，无功补偿系统电容器应串联电抗器，除非经计算证实不会出现谐振现象。在配置有源滤波器后，也应该这样做。
