一、情况概述
　　2012年下半年，我公司锻造分厂由于生产的需要，将原有的几台锻件生产燃气炉改造为中频加热炉。
　　由于中频炉的使用必然会引起电网谐波的产生，特别是五台中频炉由同一条母线供电，必然会对该母线的其他负荷产生谐波影响。为达到有效的治理，我们决定对锻造分厂的五台中频炉进行实际测试，根据得到的实际数据进行分析，再提出相应的改造方案。
　　三、高次谐波的概念及危害
　　在治理谐波前我们有必要了解一下高次谐波的概念及其对设备的危害。
　　1、谐波概念及产生的原因
　　（1）我们所说的供电系统中的谐波是指一些频率为基波频率50hz整数倍的正弦波分量，又称为高次谐波。
　　（2）高次谐波的产生是：当正弦波电压施加在非线性负载上时，电流就变成非正弦波，非正弦波电流在电网阻抗上产生电压降，会使电网电压波形也变成非正弦波。而中频炉工作的基本原理是交-直-交非线性变换，其变频的过程中产生了大量的5次、7次、11次等特征谐波，在电网中四处扩散，造成危害。
　　2、谐波的危害
　　（1）由于谐波电流中包括有正序和负序电流，在旋转电动机定子中分别形成正向和反向旋转磁场，从而使电动机效率降低，发热增加。伺服电机产生脉动，交流电机产生振动，噪音增大。
　　（2）对变压器类设备，由于谐波的频率较高，使导线的集肤效应加重，因此铜损急剧增加。同时变压器铁心由于不能适应急剧变化的磁通而导致铁损急剧增加。同时由于绕组过热，使绝缘老化加速，导致绝缘损坏。
　　（3）谐波会影响表的计量精度。由于谐波源将其吸收的一部分电网电能转变为谐波发送到电网中去，因此电能表会将谐波能量当作发电来进行计算，从而导致计量误差。
　　（4）精密电子设备（包括电子式电能表）会被严重干扰，导致不能正常工作，甚至烧毁。
　　（5）所有接于电网中的设备的损耗都会增加，温升增加。含有电容器的设备受影响最为严重，甚至可能导致设备损坏以及电容器曝炸等事故。
　　四、谐波的治理
　　如上所述，当电网受到谐波污染时，如果不进行谐波治理，住住会产生很严重的后果。目前主要的治理方案采用有源滤波器和无源滤波器。有源滤波器由于其价格较高一般较少采用，而无源滤波器是安装在电力电子设备的交流侧，由l、c、r元件构成谐振回路，当lc回路的谐振频率和某一高次谐波电流频率相同时，即可阻止该次谐波流入电网。这种方法由于具有投资少、效率高、结构简单、运行可靠及维护方便等优点，是目前采用的抑制谐波及无功补偿的主要手段。
　　五、实施方案
　　1、方案的设计思想
　　控制方式上采用滤波/补偿并举技术，手动、自动一体化；控制技术上采用当代模糊数学与自适应理论，控制器采用进口dsp32位数据处理系统及富氏变换技术；器件选择上：选用在电网上经长期稳定运行考验的知名品牌产品，尽量减少维护量；经济效益上：充分考虑投入产出比和性价比，尽量达到投资少、回收期短，效益明显。
　　2、方案的实施
　　在分变电所2000kva变压器的低压380v母线侧，新配置一套2个柜的滤波/补偿节电装置。使该变压器带的负荷全部处于节电状态。
　　其主要的功能优势为：
　　（1）根据无功需求为控制理论，从根本上避免了过补偿的发生，有效防止了谐振过电压的危害。
　　（2）实时跟踪负荷的变化来采样，根据测出的无功需求数据快速投切电容器，进行自动无功补偿，达到节电目的。
　　（3）分组补偿，将全部电容器分成若干组，根据需要由计算机控制决定投入电容器的数量，使功率因数始终保持在0.95以上，从而实现电网无功全程补偿。
　　（4）采用滤波与补偿并举技术，l-c串联谐振滤波回路滤波率高达
　　80%，有效避免了谐波引起的变压器内部过热的危害。
　　六、经济效益分析
　　通过咨询，我公司的改造方案预计投资37.6万元，根据我们对锻造分厂中频炉作业时间的调查，按现在的作业时间计算，约需二年的时间收回成本，计算分析如下：
　　全部经济效益分析包括直接效益和间接效益两部分，下面重点进行直接效益分析。
　　七、结束语
　　从以上测试分析看，中频炉的谐波是客观存在的，对电网的危害也是非常大的，因此采取措施应对是非常必要的，同时也是非常值得的。