电压波动、谐波干扰？如何提高园区电能质量？

简婷

安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801

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园区电能质量问题不仅会影响企业生产效率、设备寿命，还可能引发安全隐患，甚至制约园区整体竞争力。以下是园区常见的电能质量问题及具体表现：
电压偏差：供电 “过强” 或 “不足”
电压偏高：长期高于额定电压（如超过 220V/380V 的 5%），会加速设备绝缘老化，缩短电机、变压器、电子仪器的使用寿命，尤其对精密仪器（如实验室设备、芯片生产线）影响显著。
电压偏低：低于额定电压的 5% 以上，会导致电机输出功率下降、转速变慢，水泵、传送带等设备效率降低，甚至出现 “欠压停机”，影响生产线连续性；照明设备亮度不足，也会影响办公环境。
常见原因：园区内大功率设备集中启动（如空压机、电焊机）、线路损耗过大、变压器容量匹配不足等。
电压波动与闪变：供电 “忽强忽弱”
表现：电压在短时间内（几秒到几分钟）频繁波动，肉眼可见灯光 “闪烁”，精密设备（如数控机床、检测仪器）运行不稳定，甚至出现数据误差、停机。
影响：对纺织、印刷等对转速敏感的行业，可能导致产品质量缺陷（如布料纹路不均、印刷色差）；对医院、实验室等场所，可能干扰精密仪器的测量精度。
常见原因：园区内冲击性负荷（如电弧炉、电梯、起重机）频繁启停，导致电网瞬间电流突变，引发电压波动。
谐波污染：电网中的 “隐形干扰源”
表现：电网中除了 50Hz 的基波电流，混入了 100Hz、150Hz 等高频谐波，形成 “波形畸变”。
具体影响：
增加变压器、电缆的损耗，导致设备过热，缩短寿命；
  干扰通信系统（如园区内的物联网设备、监控信号），造成数据传输错误；
  使计量电表 “多计费”（谐波会导致感应式电表转速加快），增加企业用电成本；
  触发断路器误动作，导致非计划停电。
  常见原因：园区内大量使用非线性负载，如变频器（电机调速设备）、整流器（充电桩、电镀设备）、LED 照明、计算机服务器等。

安科瑞智慧园区电能质量治理解决方案

1、概述

  园区负载比较复杂，大量LED照明、变频器等设备的使用会导致配电系统谐波污染严重，谐波使电能的生产、传输和利用的效率降低，干扰无功补偿电容器正常投切，中线电流过大，使电气设备过热、产生振动和噪声，并使绝缘老化，使用寿命缩短，甚至发生故障或烧毁。谐波可引起电力系统局部并联谐振或串联谐振，使谐波含量放大，造成电容器等设备烧毁。谐波还会引起继电保护和自动装置误动作，使电能计量出现混乱。

  为了消除配电系统谐波对配电系统设备的影响，方案配置安科瑞AnSin有源滤波器和AnCos有源无功补偿装置，滤除电网2~31次谐波干扰，提高系统功率因数。AnSin有源滤波器和AnCos有源无功补偿装置以并联方式接入电网，通过实时检测负载的谐波和无功分量，采用PWM变流技术，从变流器中产生一个和当前谐波分量和无功分量对应的反向分量并实时注入电力系统，从而实现谐波治理和无功补偿。

2、参考标准

JB/T11067-2011 《低压有源滤波装置》

GB/T14549-1993 《电能质量公用电网谐波国家标准》

GB/T 15576-2020《低压成套无功功率补偿装置》

DL/T1216-2019《低压静止无功发生装置技术规范》

《全国民用建筑工程设计技术措施—节能专篇：电气》

《江苏省电力保护条例》

《上海轨道交通无功补偿及谐波治理指导意见》

3、系统功能

  显示有源滤波和无功补偿装置运行情况，包括补偿电流、负荷电流，电网电压，IGBT上下桥臂温度等。

设备选型

审核编辑 黄宇