电网谐波污染

　　1.1  谐波概念

　　电力系统中的正弦电流由电网从发电厂、输配电线路和变压器传送，作用于非线性元件时，就会产生不同于工频的其它频率的正弦电压或电流，这些不同于工频频率的正弦电压或电流，称为电力谐波。电力系统中的非线性元件主要是换流和整流设备、变频设备、中频感应炉、电弧炉、轧钢机、电解槽和电解化工设备、大容量电弧焊机等负载。

　　1.2  谐波产生的原因

　　谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。当电流流经非线性负载时，与所加的电压不呈线性关系，就形成非正弦电流，从而产生谐波。其中谐波源大多是非线性元件，工作波形为非正弦波，有的用电设备是切割正弦波进行工作的，如可控硅整流设备等；有的是将直流电源变换成方波工作，如变频器等。这些设备与电力系统发生关系时，都能使电力系统的基波产生畸变。而非线性阻抗设备常利用感抗涡流工作或利用容性电离做功，如中频感应炉、电弧炉等，这些用电设备在运行时可使电流产生大幅度的浪涌、尖脉冲，造成电力系统的基波产生畸变，形成电能污染。

　　以上这些非线性电气设备的显著特点是它们从电网中注入非正弦电流。它们具有其电流不随电压同步变化的非线性的“电压—电流特性”，使得流过电网的电流是非正弦波形的。这种电流波形是由基波和基波频率成整数倍的谐波组成，即产生了谐波，使电网电压严重畸变，使这条线路的用户受到影响。随着这些设备使用的不断增加，同时这些设备产生的谐波又具有较大的振幅，就形成了供电系统中的主要谐波源。

　　1.3  谐波的危害

　　对于电力系统来说，电力谐波的危害主要表现以下几个方面：

　　1.3.1  增加输、供和用电设备的额外附加损耗，使设备的温度过热，降低设备的利用率和经济效益。由于谐波电流的频率为基波频率的整数倍，高频电流流过导体时，因集肤效应的作用，使导体对谐波电流的有效电阻增加，从而增加了设备的功率损耗、电能损耗，使导体的发热严重。

　　1.3.2  增加输电线路的功耗。谐波电流使输电线路的电能损耗增加。当注入电网的谐波频率位于在网络谐振点附近的谐振区内时，对输电线路会造成绝缘击穿。由于谐波次数高频率上升，再加之电缆导体截面积越大集肤效应越明显，从而导致导体的交流电阻增大，使得电缆允许通过的电流减小。

　　1.3.3  对变压器的危害。谐波会大大增加变压器的铜损和铁损，降低变压器有效出力。特别是3次及倍数次谐波对三角形连接的变压器，会在其绕组中形成环流，使绕组过热；对全星形连接的变压器，当绕组中性点接地，而该侧电网中分布较大或者装有中性点接地的并联电容器时，可形成3次谐波谐振，使变压器附加损耗增加。

　　1.3.4  对电容器的危害。含有电力谐波的电压加在电容器两端时，由于电容器对谐波阻抗很小，谐波电流叠加在电容器的基波上，使电容器电流变大，温度升高，寿命缩短，引起电容器过负荷甚至爆炸，同时谐波还可能与电容器一起在电网中造成谐波谐振，使故障加剧。

　　1.3.5  对用电设备的危害。电力谐波会使电视机、计算机的图形畸变，并使机内元件温度出现过热，使计算机及数据处理系统出现错误，严重甚至损害机器。和变压器中的道理一样，谐波畸变会加大电动机中的损耗。使电动机的力矩下降，造成电机的振动而降低电机寿命。

　　1.3.6  影响电网的质量。电力系统中的谐波使电网的电压与电流波形发生畸变，从而降低电网电压，浪费电网的容量。

　　2  丽水市电网谐波源情况

　　2.1  丽水电网概况

　　至2007年底，丽水电网拥有220kV变电所6座，主变11台，容量1650MVA；110kV变电所26座，主变40台，容量1497MVA；35kV变电所72座，容量861 MVA 。2007年全市最高负荷77.82万千瓦，全社会用电量41.26亿千瓦时。全市供电人口253万人，供电范围1.732万平方公里，用电户数902586户，下辖9个县（市、区）电力（供电）局，分别为莲都局、缙云局、青田局、遂昌局、松阳局、龙泉局、庆元局、景宁局、云和局。其中，莲都局为省属企业，其他为代管局。

　　2.2  丽水市用户谐波源的演变过程

　　近年来，随着我省产业梯阶转移的加快，许多金属制造企业落户我市，带动了我市工业经济的快速发展，但高耗能的中频炉和电弧炉用电企业的增多，也造成了我市严重的谐波污染。我市用户谐波源的演变大致可分为三个阶段，第一阶段是九十年代中期，接入电网的非线性负荷主要是部分高能耗中频感应炉（即中频炉），它产生的谐波主要是5次和7次谐波；第二阶段是对较长距离送电的10KV中频炉用户实施了改造变压器二次绕组的方案，二次采用双绕组，分别是星形和三角形，通过星、三角的叠加，主导谐波变为11次和13次，在长线路上能更快地衰减，以达到削弱谐波的目的；第三阶段是近期行业里采用了节能型的电弧炉，它的主导谐波为2次和3次。

　　2.3  丽水市电网谐波源的分布

　　2005年我们在全市范围展开了谐波源普查工作，经查，全市共有谐波用户240户，其中：莲都区15户，云和县23户，景宁县15户，遂昌县13户，松阳县8户，庆元县1户（已销户），缙云县70户，青田县95户。谐波用户总容量37.47万千瓦，主要集中在冶炼行业，遍布分散的中小谐波源用户（阀门铸造业）较多，多数不采取任何治理措施直接接入电网，使得我市成为浙江省谐波污染严重的地区。目前我市电网谐波源的分布情况如下：

　　缙云县：谐波源主要集中在壶镇。该镇共有7家35KV大型铸扎钢企业，装接容量11.264万kVA，谐波设备为中频炉。到目前止已治理完成3家，浙江建达金属特种钢有限公司治理方案也已审查确定，谐波设备为电弧炉。其余3家山雁金属制品、冠富实业、宇星实业有限公司的治理设备正在安装中，谐波设备为12T/6000kW变频感应熔炼炉（即中频炉），还有一定数量的铸造阀门厂，谐波设备为中频炉，规格多为0.4T、0.5T、0.75T，配变容量在315—630kVA之间。另有7家谐波设备为直流电动机的用户。

　　青田县：谐波源主要在东源工业园区和高湖工业园区。该区块共有90余家铸造阀门厂，谐波设备为中频炉，特点是小容量，规格多为0.4T，配变容量在315—1000kVA之间。

　　遂昌县：该县的谐波源主要在云峰镇。共有3家35KV大型炼钢、铸扎钢企业，装接容量5.825万kVA，至目前止已治理1家，谐波设备为中频炉。其余2家万丰特钢制品、正圆不锈钢管业有限公司还未治理，谐波设备为10T、12T的中频炉。其余为铸钢、铸造厂，规格多为0.4T、0.5T、1.2T，配变容量在315—1000kVA之间。

　　云和县：该县的谐波源主要在石塘镇、县金属工业园区。有20余家铸造阀门厂，谐波设备为中频炉，特点是容量不大，规格多为0.4T、0.75T、1.5T，配变容量在315—1630kVA之间。

　　景宁县：该县的谐波源主要在外舍王金垟和东坑乡。有10余家铸造阀门厂，谐波设备为中频炉，设备容量不大，规格多为0.4T、0.5T、0.75T，配变容量在315—1430kVA之间。

　　莲都区：谐波源主要在丽水市水阁工业区、大港头灵山工业区。有10家铸造阀门厂，谐波设备为中频炉，设备容量不大，规格多为0.4T，配变容量在315—630kVA之间，另有4家谐波设备为电焊机的用户。

　　总之影响丽水市电网电能质量的谐波源主要是中频炉，主导谐波主要是5、7、11、13次，主要产业为炼钢、铸造、不锈钢行业。 

　　3  丽水市电网谐波污染情况

　　为全面掌握丽水市电网谐波污染情况，及时采取治理措施，确保电网安全、稳定、经济运行，为用户提供优质、合格的电能，市局从1998年开始对电网的谐波超标情况进行测试、分析，进而实施治理。通过对全市110kV变电所、35kV变电所的谐波测试，并取测量时段内各相实测量值的95%概率值中三相最大的值作为判断谐波是否超过允许值的依据，与国标允许值比较，确定谐波污染严重程度。

　　3.1  谐波污染的主要计算方法。1993年频发的国家标准GB/T14549-1993《电能质量 公用电网谐波》中规定，谐波含量（电压或电流）是指从周期性交流量中减去基波分量后所得的量。谐波含有率是指周期性交流量中含有的第h次谐波分量的方均根值与基波分量的方均根值之比（用百分数表示），总谐波畸变率是指周期性交流量中的谐波含量的方均根值与基波分量的方均根值之比（用百分数表示）。

　　谐波电压含量UH：U = 　

　　谐波电流含量IH：I = 　　

　　电压总谐波畸变率THDU： = x100%　　

　　电流总谐波畸变率THDi： = x100%　　

　　110kV变电所、35kV变电所的10kV母线电压各次谐波含有率、电压总谐波畸变率不应超过公用电网谐波电压（相电压）限值，公共连接点的全部用户向该点注入的谐波电流分量（方均根值）不应超过规定的允许值。

　　3.2  丽水市谐波污染情况

　　经过对全市110kV变电所、35kV变电所的10kV母线进行谐波测试，我市各县谐波污染情况如下：

　　缙云县：该县的4个110kV变电所10kV母线电压总谐波畸变率均超标，其中壶镇变、里隆变超标尤为严重。壶镇变电压总畸变率为9.102%，超过国家标准127.55%，其中3次谐波电压超过国标165.68%；里隆变电压总畸变率为6.822%，超过国家标准70.55%，谐波电压主要有3、11、13次，其中11次谐波电压超过国标22.65%。

　　青田县：该县的110KV东源变电所、35KV高湖变电所10kV母线电压总谐波畸变率超标严重。其中高湖变电压总畸变率为15.38%，超过国家标准284.43%，谐波电压主要有3、5、7次，其中5次谐波电压超过国标299.16%，7次超过国标146.09%；东源变电压总畸变率为11.02%，超过国家标准175.50%，其中5次谐波电压超过国标188.60%，7次超过国标57.90%。

　　遂昌县：目前该县的35KV云峰变电所10kV母线电压总谐波畸变率超标严重。电压总畸变率为10.49%，超过国家标准162.28%。谐波电压主要有5、7次，其中5次谐波电压超过国标130.47%。

　　云和县：2个110KV变电所和35KV石塘变电所10kV母线电压总谐波畸变率均超标，其中35KV石塘变超标尤为严重。电压总畸变率为9.04%，超过国家标准126.03%。谐波电压主要有5、7次，其中5次谐波电压超过国标127.38%，7次超过国标32.25%。

　　景宁县：110KV景宁变电所和2个35KV变电所10kV母线电压总谐波畸变率均超标，其中35KV东坑变超标尤为严重。电压总畸变率为22.08%，超过国家标准452.00%。谐波电压主要是5次，谐波电压超过国标586.88%。

　　莲都区：110KV龙石变电所和1个35KV变电所10kV母线电压总谐波畸变率均超标，其中35KV大港头变超标严重。电压总畸变率为5.89%，超过国家标准47.25%。谐波电压主要有3、5次，其中3次谐波电压超过国标23.75%，5次超过国标11.88%。

　　通过以上测试分析，可以看出，丽水市缙云县、青田县、遂昌县、云和县、景宁县、莲都区等6个县（市、区）电网谐波污染比较普遍，其中缙云、青田、遂昌3个县污染严重，具体见丽水地区谐波污染情况示意图（见附图）。

　　3.3  丽水市电网谐波危害情况

　　2004年以来，丽水市发生了多起谐波引发的家用电器、电能表烧毁事故。2005年10月，丽水市元立集团第二炼钢厂因谐波超标，损毁四台5000kVA炉变，造成严重的经济损失，谐波污染已经对丽水市电网运行和人民生命财产安全构成了严重威胁。

　　谐波对丽水市电网产生的危害分为对电网、对用户两大类，主要表现如下几个方面：

　　3.3.1  对电网的危害

　　3.3.1.1  谐波对并联电容器的影响是最显著的。一方面由于电容器阻抗和频率成反比的特性，谐波的存在会造成电容器电流值的急剧增大，引起电容开关、熔丝等保护装置经常动作，根本无法正常运行。受浙江广欣金属制品有限公司的影响，缙云35KV东方变电所及邻近的中低压用户在该厂工作时期，电容器均无法正常投切，不得不强行退出运行。壶镇、双溪供电区也由于受谐波影响严重，较多用户及公变的无功补偿设备经常损坏或运行不正常。

　　另一方面，由于电容器独特的容性阻抗特性，容易和电网中大部分都是感性阻抗的电气设备配合而构成谐振和谐波电流（谐波电压）成倍地放大，导致电容器寿命的明显缩短及系统、电容支路谐波在原有基础上的放大。若构成并联谐振，严重的谐波过电压及过电流将导致电气设备的损坏，危及系统安全。在对缙云城关变、双溪变的测试结果中，发现电容器的投运分别将系统谐波放大了2倍和3倍。

　　3.3.1.2  谐波对电力变压器的影响。变压器本身既是谐波源，又是传送其他谐波源所产生谐波的中间环节，谐波电流的涡流损耗会引起变压器的附加损耗和附加发热，谐波电压引起的附加损耗（铁心的谐频磁滞损耗和涡流损耗），会影响绝缘的局部放电和介损增大，受到较大的谐波电流或电压时会导致损坏（其中包括谐波过电压使绝缘击穿），谐波还会使变压器噪声增大。缙云35KV东方变电所在浙江广欣金属制品有限公司谐波未治理前，受其影响，变压器噪声明显增大，且发出异常声音。遂昌元立集团的第二炼钢厂（毛田）的谐波先后引起四台炉变烧毁，同时间接影响到遂昌变220KV主变乙炔超标，无法正常运行。

　　3.3.1.3  谐波对电力电缆的影响。由于电缆的分布电容可使谐波放大，因此谐波对电缆有较大的影响，会造成介损和温升的增大，使电缆的绝缘水平下降及损坏率增高。2005年12月15日6：40分，南湖184线电缆发生爆炸，虽然原因还未查明，但谐波对110KV壶镇变的严重影响，或多或少对该电缆的爆炸也有一定的关系。

　　3.3.1.4  谐波对继电保护和自动装置的影响。谐波的严重超标容易引起继电保护和自动装置误动和拒动，使微机保护动作频繁。曾发生的35KV东方变35KV母分开关 、110KV缙云变缙东3104开关多次保护动作跳闸，都和浙江广欣金属制品有限公司的谐波影响导致保护误动密不可分。同时受谐波影响，也曾发生继电保护调试时，由于试验电源谐波含量大，影响了调试精度或无法调试等现象。由此可见，谐波容易引发继电保护误整定事故。

　　3.3.1.5  谐波对网损的影响。谐波功率和谐波电能是有害无益的，谐波在电力系统和用户电气设备上都要造成附加损耗，谐波功率本身可以说完全是损耗，从而造成网损的增大。

　　3.3.2  对用户的危害

　　3.3.2.1  谐波对电能质量的影响。使电能质量要求较高的企业不能正常生产，严重时导致设备损坏被迫停产。华孚纺织有限公司曾受谐波影响造成进口设备无法投入生产，在35KV陶滩变进行谐波治理后，该厂设备才能正常运行。

　　3.3.2.2  谐波对用户电气设备的影响。电机运行处于过热状态 ，经常烧毁电机，运行寿命短，修理成本极高；电容柜经常烧毁，电容器鼓包；负荷开关不明原因跳闸，造成大量废品；同时谐波还易影响到居民的生活，造成居民家用电器损坏，电表损坏等。云和县和缙云县壶镇曾发生大片居民电表烧毁的情况。

　　3.3.2.3  谐波对产品电耗的影响。谐波引起产品单耗增加，用电成本增大，影响国家节能减排的政策。

　　3.3.2.4  谐波对设备容量的影响。谐波污染重的区域一般功率因数低下，用户变压器的带负荷能力降低，主变在轻负荷时就发热严重。如浙江东方工具制造有限公司在谐波治理前，原来12600kVA的主变只带负荷11000kVA。　　

　　4  丽水市谐波治理情况

　　丽水市自2000年开始实施谐波治理，主要采用二种方式，一是在变电所实行集中治理，二是在用户侧实行就地治理。

　　4.1  对电网谐波进行集中治理

　　由于整个地区电网的谐波水平很高，要进行治理时必需分析电网的网络阻抗特性和该地区谐波源的分布及特性。首先要治理处于电网末端的110KV变电所，防止谐波电流渗透至高一级电网；对 220KV变电所，合理选择并联电容器的串联电抗器，以抑制3次和5次谐波放大为主；对110KV及以下变电所成片谐波源负荷区进行集中治理，设滤波器。2000年开始用二年时间成功在全省率先实施了变电所谐波集中治理项目，在景宁变电所10千伏Ⅰ、Ⅱ段母线上分别安装了5次、7次滤波器，投运后各项技术指标大大好于国家标准，同时结合丽水电网实际研制和开发了基于“三十五域图”的电压、谐波、无功综合控制器，对滤波器进行合理投切。该综合治理办法在国内属首创，对变电所谐波集中治理有很好的参考价值和推广意义，此后先后在白龙变、云和变、缙云变进行了多谐波源的集中治理。到目前止，共有5个变电所实施了多谐波源集中治理方案，10个变电所内的无功补偿装置应用了大电抗，选用6%电抗率的有9个变电所的电容器成套装置，选用12%电抗率的有1个变电所的电容器成套装置。

　　建立谐波普测制度，2005年在缙云变、云和变、岩泉变安装了电能质量在线监测装置，目前正在建设电能质量在线监测网，对电网中各段母线和用户处电能质量进行实时监测，及时发现问题和解决问题，积累数据并对负荷规划、设备选型等提供依据。

　　我市部分变电所实施多谐波源集中治理后，电网电能质量明显好转，下面是集中治理前后的指标对比：

　　                     丽水地区部分变电所10kV母线电压谐波水平（未治理前）　　 

　　变电所名称 V3/％ V5/％ V7/％ V11/％ V13/％ 总畸变率/％ V3超标/％ V5超标/％ V7超标/％ V11超标/％ V13超标/％ 总畸变率超标/％

　　110kV景宁变 0.80  7.90  4.60  —— —— 9.17  —— 146.80  43.80  —— —— 129.30 

　　110kV东源变 —— 9.24  5.05  —— —— 11.02  —— 188.60  57.90  —— —— 175.50 

　　110kV里隆变 3.86  —— —— 3.93  3.36  6.82  20.60  22.70  4.90  22.70  4.90  70.60 

　　110kV白龙变 —— —— —— 4.31  —— 5.19  —— 34.70  —— 34.70  —— 29.70 

　　110kV缙云变 4.39  —— —— —— —— 4.69  37.41  —— —— —— —— 17.30 

　　110kV云和变 4.17  —— —— —— —— 4.32  30.31  —— —— —— —— 8.10 

　　110kV壶镇变 8.50  —— —— —— —— 9.10  165.69  —— —— —— —— 127.55 

　　110kV龙石变 3.69  3.43  —— —— —— 5.01  15.59  7.09  —— —— —— 25.18 

　　110kV黄龙变 3.57  3.78  —— —— —— 5.09  11.78  18.09  —— —— —— 27.28 

　　110kV温溪变 4.20  1.90  2.40  —— —— 4.69  31.34  —— —— —— —— 17.18 

　　110kV港头变 11.59  —— —— —— —— 11.69  262.28  —— —— —— —— 192.18 

　　110kV古市变 3.62  4.66  —— —— —— 5.82  13.16  45.66  —— —— —— 45.50 

　　35kV大港头变 3.96  3.58  —— —— —— 5.89  23.75  11.88  —— —— —— 47.25 

　　35kV高湖变 0.54  12.77  7.88  —— —— 15.38  —— 299.16  146.09  —— —— 284.43 

　　35kV祯埠变 —— 4.61  —— —— —— 4.71  —— 44.06  47.19  —— —— 17.75 

　　35kV朱山变 —— 3.97  —— —— —— 4.01  —— 24.06  —— —— —— 0.25 

　　35kV石塘变 —— 7.28  4.23  —— —— 9.04  —— 127.38  32.25  —— —— 126.03 

　　35kV东坑变 —— 21.98  —— —— —— 22.08  —— 586.88  —— —— —— 452.00 

　　35kV鸬鹚变 —— 4.91  —— —— —— 6.31  —— 53.44  —— —— —— 57.75 

　　35kV云峰变 —— 7.38  3.93  —— —— 10.49  —— 130.47  22.91  —— —— 162.28  　　

　　丽水地区部分变电所10kV母线电压谐波水平（集中治理或采用大电抗后）

　　变电所名称 V3/％ V5/％ V7/％ V11/％ V13/％ 总畸变率/％ V3超标/％ V5超标/％ V7超标/％ V11超标/％ V13超标/％ 总畸变率超标/％

　　110kV景宁变 0.30  1.20  0.60  0.90  —— 2.10  —— —— —— —— —— ——

　　110kV东源变 1.46  1.55  0.47  1.63  0.96  2.77  —— —— —— —— —— ——

　　110kV里隆变 —— 1.02  0.69  0.31  0.31  4.19  —— —— —— —— —— 4.75 

　　110kV白龙变 0.30  0.62  0.21  0.71  —— 1.32  —— —— —— —— —— ——

　　110kV缙云变 —— 2.38  1.97  0.81  0.69  5.12  —— —— —— —— —— 28.00 

　　110kV云和变 —— 1.73  0.74  1.34  1.46  4.23  —— —— —— —— —— 5.75 

　　110kV古市变 —— 1.48  0.46  0.70  —— 3.82  —— —— —— —— —— ——

　　谐波集中治理是防止谐波电流注入电网的一种有效措施，但它具有一定的局限性：一是不能有效的降低线损，谐波对线损的影响仍然较大；二是对谐波源的治理效率不高，没有从根本上解决谐波源问题，是丽水电网特殊结构的一种应急办法。

　　4.2  对谐波源用户进行就地治理

　　4.2.1  政府主导，全面推进。2004年浙江省电力公司曾以浙电营[2004]427号《关于做好电力用户谐波源情况调查及治理工作的通知》要求全省开展此项工作，丽水电业局以丽电营[2005]61号《关于进一步开展用户谐波治理的通知》重申了治理要求。谐波治理作为涉及公共安全的重大问题，得到了当地政府的高度重视和大力支持，2005年分管市长作出批示，明确了经贸委在谐波治理中的主导作用，要求经贸部门和电力部门一起研究和制定谐波治理的对策，加强宣传力度，统一用户的思想认识，利用政府的管理职能，全面推进谐波治理工作。2006年8月与市经贸委联合下发《关于丽水电网谐波治理工作的意见》及丽水市第一批谐波治理企业名单，2007年3月又联合下发丽水市第二批谐波治理企业名单。自2005年开始，依照“政府主导、行业指导、用户实施”的原则，以及“试点先行、先大后小、逐步推进”的方案，制定了近几年完成全市谐波治理的工作目标和分阶段工作计划。我市按照计划，到目前为止共完成28家治理工作，用户装接容量达13.97万千瓦，占全部应治理容量的37.27％，安装滤波设备容量2.001万千乏。有79家用户承诺治理，19家正在制定和实施治理方案。

　　丽水市各县谐波治理工作情况表

　　县（市、区） 谐波企业户数 已治理户数 已承诺户数 正 在制定方案

　　莲都区 15 3 3 5

　　缙云县 70 11 43 9

　　青田县 95 1 11 5

　　云和县 23 2 17 0

　　景宁县 15 0 0 0

　　遂昌县 13 2 5 0

　　松阳县 8 8（检测达标） 0 0

　　庆元县 1 1 0 0

　　龙泉市 0 0 0 0

　　合计 240 28 79 19

　　4.2.2  树立典型，逐步推广。2006年我局加强对用户的宣传力度，提高用户对谐波危害性的认识，各县局和经贸局纷纷组织召开谐波治理用户座谈会，讲解谐波知识，说清谐波危害，介绍治理办法，使社会各界充分认识到谐波危害性、治理的迫切性，为全面开展谐波治理营造好的氛围。7月份，青田县青山特钢有限公司谐波治理取得成功，该厂仅功率因数调整电费支出每月就节约30万元，7个月左右可收回全部治理成本，经济和社会效益明显。我们充分利用这一成功例子，加大典型宣传力度，8月我市召开了有各县经贸局、主要谐波用户、电力部门共80多人参加谐波治理现场会，大力宣传青田青山特钢等企业谐波治理取得的成功经验，趁热打铁，会上对《关于丽水电网谐波治理工作的意见》和“全市谐波治理计划”进行了认真讨论，推进全市谐波治理步伐。针对我市产业性谐波用户群的特点，我们通过成功抓好县级行业龙头企业的谐波治理，带动了全市整个面上的谐波治理工作。如遂昌县元立集团第二炼钢厂是当地“举足轻重”的谐波源大户，它的谐波治理工作能否顺利完成，是遂昌县谐波治理工作的关键，遂昌县通过做细致的工作，做通了企业领导的思想，以该企业的谐波治理为突破口，取得成效，在当地起到示范作用，为全县谐波治理打开了局面。

　　4.2.3  建立机制，长效管理。一是市、县电力部门建立谐波监测管理制度，加强对谐波的监测管理，强化常态谐波监管。二是建立谐波设备准入制度。电力部门在办理业扩等业务过程中，按照国家有关规定严格审查把关，对有谐波源的用户采取准入制度，坚持“三同时”原则，治理设备与谐波源设备同时设计、同时施工、同时投产。三是建立谐波治理激励制度。四是建立谐波情况定期通报制度，对谐波企业的治理进展情况向市、县经贸、电力部门通报，共发通报16期。五是加强指导，经贸和电力部门分别负责对用电企业进行谐波治理政策和技术上的指导，确保下一步全市谐波治理工作的顺利推进。六是按照用户接入的管理要求，做好用户谐波治理工程的初设审查，指导用户制定和完善谐波治理方案。　　

　　5  用户治理后的效果

　　自2004年开始，大用户谐波治理工作拉开序幕，云和乐和金属制品有限公司、缙云广欣金属制品有限公司、青田县青山特钢有限公司、缙云东方工具有限公司等多家企业先后进行了谐波治理，效果明显。

　　5.1  缙云东方工具有限公司于2006年8月1日治理设备正式投运以来，企业效益显著。主要体现如下表几个方面：

　　治理效果方面 治理前 治理后

　　1、力调电费奖励 该公司平均每个月要罚力调电费14886元。 平均每月奖励力调电费15478元，全年力调电费这一项的效益为364368元。

　　2、主变损耗降低 谐波引起主变损耗增大。 该公司有1台6300kVA、2台3150 kVA共3台变压器，治理后，一方面变压器损耗降低了，3台主变全年节约有功电能总合为124.25万kWh，每年节约电费57.77万元；另一方面按照国家《电能价格》规定，功率因素在0.9以下的,电费要增加1%,0.9以上时,月电价减少0.75%,一增一减,电费减少了1.75%，每年节约电费48.99万元。两方面全年总计可节约电费106.76万元。

　　3、电气设备运行状况改善 电机损坏率很高，几乎每天都有电机损坏，甚至一天烧毁数只电机；供电电缆发热；负荷开关不明原因跳闸，造成大量废品，一次跳闸损失可达数万元；电容柜经常烧毁、电容器鼓包； 电机、负荷开关、电容柜和电容器组运行正常；电缆运行不再发热。治理后公司的所有电气设备使用寿命增加，整个系统的安全性得到很大提高，产品质量有了保证。

　　4、产品电耗降低 产品单耗为3920 kWh /吨。 治理后，因功率因数提高，电压波形恢复正常，线路和设备的损耗也降抵，产品单耗降为3720 kWh /吨。每吨产品降低耗电量为200 kWh，设年产量为14000吨，一年将节电280万kWh。

　　5、主变带负载能力增强 轻负荷时主变就发热较严重，额定容量为12600 kVA的主变只能带11000 kVA的负荷。 治理后负荷能带到额定容量，温升也正常；相当于不需交费就增加了一个1600 kVA的主变。若按每千瓦20元计算，每月计币32000元，一年就是384000元。

　　5.2  云和县东泰阀门有限公司于2007年9月26日治理设备正式投运以来，治理效果明显，企业自身效益显著。主要体现如下表几个方面：　　

　　治理效果方面 治理前 治理后

　　1、力调电费情况 该公司2007年1-9月(治理前)平均月力调电费为2815.58元。 2007年10月-2008年3月（治理后）平均月力调电费为620.4元；月平均下降2195.18元。

　　2、功率因数 0.84 0.96

　　3、电气设备运行状况改善 企业用电设备故障率高，厂区内的电视机等视频设备在企业生产期间无法使用。 故障率大为减少，既减少了维修资金又赢得了生产时间，同时也改善了厂区职工的生活条件，厂区内的电视机等视频设备治理后一切恢复正常。

　　4、产品电耗降低 产品单耗为1300 kWh /吨。 治理后，因功率因数提高，电压波形恢复正常，线路和设备的损耗也降抵，产品单耗降为1235kWh /吨。每吨产品降低耗电量为65 kWh，降幅5%，设年产量为1620吨，一年将节电10.53万kWh。

　　6  存在的问题

　　6.1  机构不健全。全市工作小组尚未成立，政府主导、电力部门推进的局面没有完全形成，电力部门推进过程中阻力很大。

　　6.2  认识不到位。社会和用户对谐波治理认识不到位，缺乏治理的责任感，绝大多数人认为谐波治理是电力部门的职责。谐波治理作为涉及公共用电安全的重大问题，应该得到当地政府的高度重视和大力支持；谐波治理又是节能降耗工作的重要内容之一，应列入丽水市节能降耗推进计划之中。

　　6.3  企业不配合。一方面，谐波治理需要投入的资金很大，许多企业效益不佳，投入有困难。据统计，根据不同用电性质，每千乏滤波容量的投资在300元左右，初期投资较大，企业一时难以接受。另一方面，目前丽水市未治理的企业主要集中在阀门铸造业，企业比较分散，户数多且容量小，企业普遍不景气，业主资金筹集存在困难，治理积极性不高，工作难度大。阀门铸造业谐波治理后功率因数调整电费与大企业相比，收益不够明显，主要是改善了电能质量，而这些企业主对电能质量的改善认识不够，不肯积极治理。2007年4月下旬以全市阀门铸造协会的名义，要求暂缓谐波治理。

　　6.4  推进不坚决。部分县对谐波治理工作出现畏难情绪，出现等待观望的现象，治理工作处于停滞状态。

　　6.5  电网不完善。丽水电网地处山区，负荷密度较小，小水电资源丰富，电网网架薄弱，各变电所之间的电气距离较远，母线短路容量相对较小，谐波对电网的安全影响较大。

　　7  建议

　　党的十七大系统阐述了科学发展观的深刻内涵和基本内容，明确提出了国民经济又快又好发展的新要求，加快转变经济发展方式，促进经济增长由主要依靠增加物质资源消耗向主要依靠科技进步、劳动者素质提高、管理创新转变，把节能减排作为实现这一转变的重要抓手。国务院总理温家宝在十一届全国人大一次会议上作的政府工作报告中指出，2008年是完成“十一五”节能减排约束性目标的关键一年，务必增强紧迫感，加大节能减排和环境保护力度，力求取得更大成效。电力谐波治理作为节能减排的一项内容，形势依然严峻，治理任重而道远。我们要不畏艰辛，克服困难，坚决打赢谐波治理的攻坚战。针对丽水市谐波治理现状和存在的问题，我们在充分吸收相关部门意见的基础上，经过初步分析，提出以下几点意见供参考。

　　7.1  完善组织机构，加强与政府部门的沟通。以丽水市节能降耗工作领导小组负责领导全市的谐波治理工作，成立工作小组负责抓好治理工作的组织协调、监督实施等具体工作。形成“政府主导、电力推动、用户实施”的良好氛围。

　　7.2  对新用户实行准入制度。

　　7.2.1  为保证电网的安全，避免用户的谐波源对电网设备的严重危害，在通电前，对有如下种类设备的用户必须作出谐波影响评估：换流和整流装置，包括电气化铁路、电车整流装置、动力蓄电池用的充电设备等；冶金部门的轧钢机、感应炉和电弧炉；电解槽和电解化工设备；大容量电弧焊机；变频装置；其他大容量冲击设备的非线性负荷。电力部门客服中心的客户经理在接到用户用电申请时，如发现以上谐波设备，应立即告诉用户需进行谐波影响评估。

　　7.2.2  用户应委托有资质的专业机构出具非线性负荷设备接入电网的电能质量评估报告。

　　7.2.3  各级电力部门在办理用户新装或用电变更等业务过程中，要坚持谐波治理工程与供电工程“三同时”（同时设计、同时施工、同时投运）原则，在供电方案审查和供用电合同签订中必须明确谐波治理的责任和要求。在供电方案中，明确用户治理谐波的具体措施，在通电前对谐波影响要作出评估。

　　7.2.4  用电设备投运后1周内，必须进行谐波测试，如发现谐波含量超标，立即组织治理。

　　7.2.5  在坚持“三同时”原则的前提下，为方便操作，可设立谐波治理担保金专户制度。供电企业和用户双方可以经过协商，签订谐波治理协议，协议规定用户向供电企业预交谐波治理担保金，在工程竣工验收前缴清，担保金的数额应与用户的装接容量相对应（不得低于当前治理设备价格太多），用户工程自通电之日起如一年内谐波检测不超标，则向用户退还谐波治理担保金。

　　7.2.6  基于目前电弧炉的电能质量治理技术具有一定难度，治理费用较高，在有电弧炉类的用户提出用电申请时，要及时告诉用户，电弧炉治理技术的复杂性、以及丽水市电力部门对治理工作的原则。

　　7.3  对原有的谐波源用户实行限期治理。

　　7.3.1  将谐波治理列入节能减排之中，争取扶持资金，减轻用电企业负担。加强宣传，提高用户对谐波危害性的认识，按照“谁污染、谁治理”的原则，督促近200家用户尽早完成治理任务。依靠政府，全力推进丽水市治理工作。

　　7.3.2  结合今年是政府节能减排约束性目标的关键一年，开展全市用户谐波治理攻坚活动，将全市的治理工作取得决定性进展。

　　7.3.3  建立谐波治理激励制度。对列入重点治理计划的谐波治理项目，经贸部门可以将其列入技改项目，并争取上级有关部门的支持。在用电紧张实行有序用电期间，优先安排谐波达标用户的用电，限制谐波源用户用电。对治理工作开展得好的县（市、区）经贸、电力部门及相关单位予以表彰和奖励。

　　7.3.4  采取必要的行政手段。对拒不治理的谐波源用户，在耐心说服、讲清利弊的基础上，按照有关规定采取停止供电措施。对不治理的用户结合枯水期电网供电受限的情况，首先安排停电等措施。

　　7.4  采用谐波计量表计进行试点运行。研究证明，常用的感应式电度表由于对高次谐波有负的频率误差，用在含谐波量过大的电路里将不能正确计量电度。在畸变电压作用下对线性用户的计量时，当谐波与基波潮流同方向时电度表要少计电量，当谐波与基波潮流反方向时（相当于谐波源情况）感应式电度表不能按谐波和基波电能之代数和来计算，向电网反送的谐波功率部分地抵消了基波功率。显然合理地解决谐波影响下的电度计量，不仅有经济意义，而且能促进谐波污染的治理。

　　7.5  积极完善电网，加强负荷规划和管理，减轻谐波对电网的影响。

　　电网的谐波治理是一项系统工程，需要政府、电力、用户等部门和单位的协作、配合。丽水电网的谐波治理工作还任重道远，需要我们加强与政府部门的沟通，进一步提高对谐波危害性、治理必要性、工作迫切性的认识，加强组织领导、加大治理力度，把谐波治理工作摆到节能减排和安全生产的突出位置，将丽水市的谐波治理工作全面推进。