電加熱設(shè)備是否會(huì)產(chǎn)生諧波？是否需要諧波治理？

一、電加熱設(shè)備是否會(huì)產(chǎn)生諧波？

一些電加熱設(shè)備會(huì)產(chǎn)生諧波，具體情況取決于設(shè)備類型和控制方式：

1、電阻加熱（如普通電爐、電熱絲）

這類設(shè)備主要以純電阻負(fù)載為主，不產(chǎn)生明顯諧波。

如果直接連接到電網(wǎng)，不涉及整流或電子控制回路，諧波問(wèn)題較少。

2、感應(yīng)加熱（如感應(yīng)爐、感應(yīng)淬火設(shè)備）

由于需要將工頻電源轉(zhuǎn)換為高頻電源，通常采用 整流、逆變電路 ，會(huì)產(chǎn)生5次、7次等諧波電流。

諧波含量會(huì)影響設(shè)備效率，并可能干擾周圍電氣設(shè)備。

3、可控硅調(diào)功器（如SCR控制的電加熱系統(tǒng)）

使用可控硅（SCR）調(diào)功控制負(fù)載的電加熱設(shè)備會(huì)產(chǎn)生大量諧波，特別是低次諧波（如3次、5次）。

調(diào)壓和調(diào)功過(guò)程中，電流波形會(huì)畸變，導(dǎo)致諧波電流注入電網(wǎng)。

二、是否需要諧波治理？

根據(jù)實(shí)際情況，有時(shí)電加熱設(shè)備確實(shí)需要配置諧波治理設(shè)備，尤其在以下場(chǎng)景中：

1、設(shè)備密集型工廠（如冶金、化工企業(yè)）

如果大量加熱設(shè)備同時(shí)運(yùn)行，諧波會(huì)積累，影響電網(wǎng)功率質(zhì)量。

諧波電流可能對(duì)其他敏感設(shè)備（如控制系統(tǒng)、變頻器）造成干擾。

2、對(duì)電能質(zhì)量要求較高的場(chǎng)合

諧波電流可能導(dǎo)致變壓器發(fā)熱、電纜損耗增加，并可能引起繼電保護(hù)誤動(dòng)作。

電力公司可能對(duì)用戶諧波含量有限制，超標(biāo)會(huì)導(dǎo)致罰款或要求整改。

3、控制系統(tǒng)失靈風(fēng)險(xiǎn)

可控硅調(diào)功器產(chǎn)生的低次諧波會(huì)影響無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備和電力電容器的運(yùn)行，甚至引發(fā)振蕩和過(guò)載。

三、諧波治理措施

1、有源濾波器（APF）

可實(shí)時(shí)檢測(cè)并抑制多次諧波，適用于負(fù)載變化頻繁的場(chǎng)合。

成本較高，但效果顯著。

2、無(wú)源濾波器

由電感、電容和電阻組成，專門針對(duì)特定頻率的諧波進(jìn)行消除。

成本較低，但針對(duì)性強(qiáng)，不適合頻繁變動(dòng)的負(fù)載。

3、多脈沖整流方案

使用12脈沖或24脈沖整流器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的6脈沖整流器，減少諧波生成。

4、優(yōu)化電加熱設(shè)備運(yùn)行模式

盡量錯(cuò)峰使用高耗電加熱設(shè)備，減少諧波疊加。

使用逐步投切控制系統(tǒng)，避免瞬時(shí)大量諧波注入。

部分電加熱設(shè)備，如 可控硅控制系統(tǒng)和感應(yīng)加熱設(shè)備 ，確實(shí)會(huì)產(chǎn)生諧波，并可能影響電力系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性。對(duì)于這些設(shè)備，尤其是大規(guī)模應(yīng)用場(chǎng)景，建議配置 諧波治理設(shè)備 （如有源濾波器或無(wú)源濾波器），以確保電網(wǎng)功率質(zhì)量和其他設(shè)備的安全運(yùn)行。

審核編輯 黃宇