摘 要：蓄电池企业电池化成设备的大量应用，产生的高次电流谐波严重污染了供电电网，使供电变压器严重发热，电容器及电力电缆等设备的运行损耗增加。针对电流谐波给电网带来的危害，结合某蓄电池企业的实际工况，采用多路单调谐滤波器对供电电网的电流谐波实施综合治理，既消除了谐波对电网的污染，又提高了功率因数。介绍了多路单调谐滤波治理的基本原理、综合治理措施及结果。
关键词：化成设备；多路单调谐滤波器；谐波治理；无功补偿

0 引言
    随着汽车工业的高速发展，也带动了汽车蓄电池产业的高速发展，由可控硅构成的三相桥式整流装置作为蓄电池生产过程中的化成设备被大量采用，但它们对电网而言是一种大功率电力电子非线性负载，谐波污染严重，对电网的危害较大。消除谐波危害已成为蓄电池企业的当务之急。

1 谐波分析
    电池化成设备为典型的三相桥式整流电路，忽略换相过程和电流脉动的情况，将电流负、正半周之间的中心定为零点，则谐波电流(以a相为例)为：

   
    式(1)中k=1，2，3，…。n次谐波电流含有率HRIn(Harmonic Ratio In)为：

   
    式(2)中In为第n次谐波电流有效值；I1为基波电流有效值。取k=1时，就会有n=5和n=7，则可算出HRI5=20%，HRI7=14．3％。取k=2时，就会有n=11和n=13，同样可算出HRI11=90%，HRI13=7．7％。电流谐波总畸变率THDi(TotaiHarmonic Distortion)为：

    
    式中Ih为总谐波电流有效值。忽略13次以上谐波则可算出THDi=23．5％。
    从以上分析可以看到，电池化成设备在电网中产生了高次谐波，一般情况下电流谐波总畸变率THDi大于20%。在实际工作过程中，由于电池化成设备的路数相当多(一般都在1 000路左右)，当可控硅移相控制角较大时，电流谐波总畸变率THDi可达30%～60%。

2 实际工况
    某蓄电池股份公司10／0．4kV配电系统简图如图l所示。

    图l中，自主变馈线为10kV母线，下端接5台变压器，现新增6号变压器为新充电车间供电，谐波治理点为6号变压器低压侧。6号变压器目前容量为l250kVA，负载有12台充电机及空压机等动力负载，后续新增加12台充电机，配电变压器更换为2 000kVA。通过对1号充电机群(共8台，其中一台只有50％负荷，故只算为7．5台)各种工况的实际测量，系统正常运行时，充电机系统存在一定含量的3、5、7、11次谐波，用谐波测量仪测量结果如图2和图3所示。