摘要：随着经济的发展，在交流电网中有较多非线性电气设备，这些设备在投入运行时，其电压、电流的波形不是完整的正弦波，是畸变的非正弦波，从而产生大量的谐波，而谐波的产生会对电气设备的使用、性能及使用寿命造成直接的影响，进而影响了整个电气系统的运行。因此，有必要对谐波的来源及其危害进行总结和分析，然后采取适当的措施对谐波进行治理，有效提升电气设备的使用效果。 关键词：建筑电气；谐波；治理措施；设备选型；简析
引言
在建筑中，谐波除了来自变压器、旋转电机外，还来自半导体等非线性电子设备。例如，使用单相桥式或三相桥式整流电路的空调、计算机等设备，虽然单个设备的谐波含量不大，但由于数量众多，产生的谐波量较大，能够达到15%~70%的谐波失真度。在建筑供配电系统中，变压器、导线、电容器等会受到谐波的影响造成电气保护设备误动，降低设备的使用寿命，造成电能计量装置计量误差，导致建筑供电系统的可靠性大幅下降。当谐波 在建筑电气中较多或者存在时间过长时会使电气中的电流增加，导致温度迅速上升而引发火灾，给人们的生命和财产安全带来损失。
1谐波对建筑电气设备的影响
设备防尘罩
1.1谐波对变压器的影响
当变压器中的谐波电流产生影响时，会形成相应的集肤效应，导致变压器相关参数发生改变。常见的变压器是T型等效电路，如果将各种谐波分量视为不同的电流源或电压源，在变压器的一次侧和二次侧进行叠加，在谐波作用下形成等效电路。无论承载的负荷是谐波源还是上级电网是谐波源都会导致谐波电压畸变率，导致线性负载电流扭曲，电气设备受损。若出现谐波电流跳到高压侧时，也会对高压电网造成影响，严重影响供电质量。
引道结构图1.2谐波对导线的影响
现阶段在生产变压器时使用的材料和制造工艺都有了很大的进步，这使得变压器产生的谐波大幅下降，对电气系统产生的影响可以忽略不计，但是这并不意味着可以忽视谐波对变压器产生的损耗，损耗包括空载损耗和负载损耗，空载损耗是指在变压器相关铁芯叠片内
paas系统产生的磁力线现象，包括交变电磁场在导磁体（铁）中产生的磁滞与涡流损耗和绝缘材料的介质损耗。谐波会带来更多的线损，尤其是在三相四线制或三相五线制配电系统中影响最为严重。通常情况下民用住宅中性线通过的三相不平衡电流较小，所以中性线在选取时使用截面较小，随着LED灯、空调和计算机等非线性负载的增多，导致电路中出现三次谐波和奇数次谐波，波电流大幅增加，从而对供配电系统带来更大的影响，甚至会因为中性线过载，导线绝缘劣化而引起火灾。
2建筑电气现场管理存在的问题
2.1施工过程
边缘融合处理器在建筑电气施工过程中，偷工减料、管壁厚度不达标以及桥架存在质量问题的现象比较常见，导致这些问题出现的主要原因是安装工人的综合水平较低、缺乏岗前培训等。此外，施工技术的选用没有严格按照实际情况进行，存在随意选用施工技术的现象，导致最终的电气工程建设质量无法满足标准要求。
2.2建筑原材料
建筑电气工程施工会消耗大量的原材料，一旦由于疏忽或者为了减少材料采购费用而故意选用不达标的电线或者电缆，会导致电气工程出现质量问题，以影响建筑后期的投入使用。因此，采购人员必须选用规格型号都满足要求的建筑材料，并且要严格按照材料的性能选择合适的保存方式。
3建筑电气设计中谐波治理的措施
3.1增加换流装置的脉动数或相数
交直流换流器中的整流电路部分的脉动数与交直流换流器所产生的特征谐波电流次数是有关的，当脉动数增多时，因交直流换流器产生的谐波次数增高而谐波电流近似地与谐波的次数成反比，故一系列次数较低，成分较大的谐波得以消除，从而减少谐波源产生的谐波电流。此外，通过改造换流装置或利用相互间有一定移相角的换流变压器，可有效减少谐波量。
3.2优化供配电系统
提高系统的容量：即减少系统阻抗，选用较高的供电电源的容量或提高供电电压的等级，
从而提高抗非线性用电设备谐波干扰的能力。但这种方法投资比较大，需要与电网有关部门相协调；或者变压器选用低的输出阻抗及大的变压器容量以耐受因谐波产生的额外的发热。谐波的隔离：对非线性负荷采用单独的变压器，如医院把医技设备负荷集中在一台变压器；或非线性负荷采用专用干线，与其他设备分开。保持三相电流的平衡：谐波会使正弦波变为畸变的非正弦波，如原有系统本身三相电流的不平衡，会进一步加剧三相电流的平衡，而三相电流的平衡可以一定程度上对抗谐波的影响。合适的接地：采用TN-S系统，并安装在电源进线处；采用环形连接导体及等电位，等电位阻抗尽可能小；对电磁干扰敏感设备安装SPD。
3.3有源及无源滤波器的使用
有源滤波器以及无源滤波器是建筑的电气设计中治理谐波的有效方式。有源滤波器：该类型的滤波器是通过电力电子元件组成电路产生与原有谐波同频率、同幅度，但是相位相反的电流，并将其注入到电网中进行叠加来抵消谐波电流，从而实时、动态化地治理谐波。有源滤波器的适应能力较强，能自动跟踪补偿变化值进行相应的补偿，不会产生谐振且不会对电气系统的运行产生直接影响。有源滤波器治理谐波效果非常好，但造价偏贵。无源
滤波器：无源滤波器是通过电感电容串联或并联，当因某次谐波而产生谐振时，使滤波器两端该次谐波的电压较小，该类型的装置通常就近吸收谐波，降低谐波危害。无源滤波器虽然治理谐波效果不是非常好，但经济性较强、运行可靠、维护方便，设计人员需要根据建筑电气系统的实际情况选择合适的型号，使其与谐波源相匹配。
3.4降低并联电容器组对谐波的放大
在低压配电系统中，电容器组并联能起到调节电压、改善功率因数等作用，而当谐波存在时，如果电容器组的容抗与电网感抗组成的谐波回路产生的谐振频率相近，那么就会将谐波进行放大，对电气设备的安全运行产生更大的影响。基于此，可采用串联电抗器的方式或将电容器组的某些支路用滤波器进行代替，避开谐振的条件，将串联的电抗器与电容器参数等进行合理的配置，以降低并联电容器组对谐波的放大作用。
3.5加装静止无功补偿装置
加装静止无功补偿装置主要是指利用晶闸管控制电容器和滤波装置、晶闸管投切电容器等方式进行有效控制。该方式的响应速度较快，能平滑调节无功补偿容量，不会对电气系统
的线路产生影响，并且能有效治理谐波对电气系统的影响。该方式通过对电压进行控制，有效降低了损耗和谐波的干扰，能对多数建筑电气系统进行优化，起到良好的控制作用。
1000w逆变器电路图3.6优化并联型有源滤波器
虽然无源滤波器以其投资较少、结构简单、运行可靠且效率较高等特点在谐波治理工作中占据着重要的地位，但是其系统参数固定不变且容易受到外界因素的影响。基于此，需要对并联型有源滤波器装置进行进一步的研究，提升其反应速度和控制效果。在对该装置进行优化的过程中，除了要加强相关装置的改进之外，还应从设计方式上进行优化，如根据建筑电气系统的配电系统情况和负荷的整体情况的不同，将有源滤波器设计安装在不同的位置，使其尽量靠近谐波源，或选择将其安装在谐波源配电箱的适当位置，更好地发挥其谐波治理的效率。
3.7使用混合型滤波器
混合型滤波器在建筑电气系统谐波治理中有着重要的作用。该类型的装置通过有源与无源滤波器的综合搭配使用，发挥了2种滤波器的优势，相互配合，高效滤除负载谐波，控制系
统的震荡，不仅滤波的范围较为广泛，且滤波的量也较大，能达到良好的滤波效果，起到节能降耗的作用。如发挥了无缘滤波器的运行可靠、成本低廉等优势，同时也发挥了有源滤波器控制灵活、动态控制等优势，为谐波的治理奠定了良好的基础。
3.8应用谐波保护器
虚拟墓地谐波保护器同样也是建筑电气系统谐波治理中的重要组成部分。谐波保护器是通过特别设计的电路来吸收各种谐波的干扰，降低电气系统中的谐波量，进而达到治理谐波的效果。该方法具有非常高的可靠性，特别是针对电气系统中的重要设备、灵敏度较高的设备而言，可通过主动谐波保护器来防止谐波的进一步侵入，治理的效果较好，能将谐波在发生源处就进行消除，滤波效果较好。
4建筑电气设备选型
4.1合理选择低压配电柜
大部分情形下，低压配电柜可以分为两种，一种为抽屉式低压配电柜，还有一种为固定式低压配电柜。在设计过程中，发现不同的抽屉是独立和隔离的个体，在操作和控制回路阶
段，具有明确的操作过程，通过应用机械连锁或者使用操作手柄就能够准确地进行抽屉移位和连接，抽屉式配电柜具有操作简便的特点。如果将配电柜的断路器闭合，内部的机械联锁装置将会发出禁止指令，任何抽屉都不会移出，使电气设备操作中安全性得到提升。如果在电路系统中出现很多回路系统，控制柜排列非常复杂，同时安装的空间巨大，没有对手柄进行正确安装，则抽屉很难移出。固定式低压配电柜也具有操作简便的特点，出现故障的概率很低，检查工作也不会过于复杂，在运行过程中，想要提升其安全性，就需要合理选择电气元件。其供电电源还需要配备柴油发动电机组，负责电能供给，电源的切换操作要在室内的配电室内完成。室内在用电阶段，可以采用树干式的方法，通过利用电气竖井，将电能配送到不同的配电箱内，然后由配电箱为所有用电设备供电。
