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工廠供配電體系中能耗最多的是電力變壓器及配電線路。由于市場(chǎng)需求的變化和工廠生產(chǎn)工藝的改動(dòng)，通常呈現(xiàn)按規(guī)劃裝備的電力變壓器容量與實(shí)踐負(fù)荷不相匹配的狀況，例如變壓器容量過(guò)大、負(fù)載率低，變壓器損耗大；配電線路粗細(xì)和長(zhǎng)短不合理、不標(biāo)準(zhǔn)，也致使線路損耗大幅度增加�；谝陨蠝y(cè)試難題，客戶(hù)沒(méi)有相應(yīng)的檢測(cè)手段，包括主要關(guān)心的功率、諧波、線損、功率因數(shù)等功能。
福祿克工程師親自攜帶福祿克三相電能質(zhì)量分析儀Fluke 435 II來(lái)到工廠，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)電能監(jiān)測(cè)。福祿克工程師換上專(zhuān)業(yè)工作服、佩戴安全帽、高壓防電弧面罩、10000V高壓絕緣手套等裝備，詳細(xì)地進(jìn)行了客戶(hù)關(guān)心的電壓電流頻率、功率、諧波、功率因數(shù)等測(cè)試。
現(xiàn)場(chǎng)電壓380V，電流兩千多安培；高壓母排之間距離很近，電流環(huán)穿插比較危險(xiǎn)，并且母排裝在柜子底部距離地面半米深,測(cè)試難度很大（如下圖）。測(cè)試完成后，Fluke 435 II生成了詳盡的電能質(zhì)量報(bào)告，客戶(hù)對(duì)我們儀器的功能贊口不絕。
通過(guò)福祿克公司專(zhuān)用報(bào)表軟件得出，電壓諧波報(bào)表如下：電壓總畸變率2.2%，符合國(guó)標(biāo)規(guī)定的5%，功率因數(shù)0.97，這項(xiàng)指標(biāo)良好，并且客戶(hù)告知供電局也會(huì)有針對(duì)性的獎(jiǎng)勵(lì)。
下圖為電流諧波圖，存在3次和5次諧波輕微超標(biāo)。通常諧波會(huì)導(dǎo)致大量的電能量浪費(fèi)，造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。此諧波產(chǎn)生的原因可能是由于三相不平衡或者是由非線性負(fù)載造成，會(huì)對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)造成一定的污染。
諧波
諧波產(chǎn)生的原因主要有：由于正弦電壓加壓于非線性負(fù)載，基波電流發(fā)生畸變產(chǎn)生諧波。主要非線性負(fù)載有UPS、開(kāi)關(guān)電源、整流器、變頻器、逆變器等。
諧波電流是一切諧波問(wèn)題的根源，諧波電壓也是由于諧波電流導(dǎo)致的。因此，一般在研究諧波導(dǎo)致的危害時(shí)，主要指諧波電流的危害。
第一：導(dǎo)致電纜過(guò)熱
諧波電流流過(guò)電纜時(shí)，會(huì)導(dǎo)致電纜過(guò)熱。造成這種現(xiàn)象的原因是交流電流的趨膚效應(yīng)。趨膚效應(yīng)是交流電流流過(guò)導(dǎo)體時(shí)，向?qū)w的表面集中的一種物理現(xiàn)象，電流的頻率越高，電流越向?qū)w表面集中。由于趨膚效應(yīng)，當(dāng)頻率較高的諧波電流流過(guò)導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體的有效截面積小于導(dǎo)體的實(shí)際截面積。截面積小，意味著有更大的電阻，也就意味著會(huì)產(chǎn)生更大的熱量。當(dāng)頻率較高的諧波電流流過(guò)導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體呈現(xiàn)的電阻比基波電流要大，因此同樣幅度的諧波電流比基波電流產(chǎn)生更大的熱量。
第二：導(dǎo)致變壓器過(guò)熱
諧波電流流過(guò)變壓器時(shí)，會(huì)導(dǎo)致變壓器發(fā)出額外的熱量，使變壓器在沒(méi)有達(dá)到額定功率時(shí)便出現(xiàn)溫度過(guò)高的現(xiàn)象，導(dǎo)致變壓器的實(shí)際容量降低。
第三：導(dǎo)致變無(wú)功補(bǔ)償裝置損壞
諧波電流對(duì)無(wú)功補(bǔ)償裝置的影響也很常見(jiàn)，這實(shí)際已經(jīng)成為企業(yè)進(jìn)行節(jié)能技術(shù)改造中不可回避的問(wèn)題。節(jié)能改造中大量使用變頻器，而變頻器產(chǎn)生嚴(yán)重的諧波電流。
