李晓东
内蒙古自治区民航机场集团有限责任公司呼和浩特分公司 内蒙古呼和浩特市010020
摘要：目前，机场助航灯光在使用过程中多以可控硅调光设备为主，此类设备在运行过程中，会产生大量的谐波，这种谐波的产生对于机场的电网，用电设施以及电缆等都会造成影响。本文对于机场助航灯光供电系统中的电力谐波产生进行分析，对谐波产生的原因以及危害问题进行分析，并提出解决供电系统中谐波的治理方式及整体效果评估，在这些问题中，找到机场助航灯光供电系统所产生的电力谐波治理方式。
关键词：机场助航灯光；供电系统；谐波分析与治理
目前，机场助航灯光在使用过程中多以可控硅调光设备为主，此类设备在运行过程中，会产生大量的谐波，这种谐波的产生对于机场的电网、用电设施以及电缆等都会造成影响。
一、概述
对于机场助航灯光系统而言，其供电系统属于一级负荷中最为重要的负荷，可见助航灯光供电系统的重要性。谐波的产生会在一定程度上影响机场的正常供电，导致助航灯光系统的异常运行，甚至会引发安全事故，因此必须要加强对机场助航灯光供电系统电力谐波的分析与治理，从而确保助航灯光系统持续安全稳定运行，为机场的安全运行保驾护航。
二、谐波产生的原因与危害
谐波产生的主要原因是电力系统中的设备出现负荷的非线性特征，这种负荷对电压与电流产生一定影响，不利于电压、电流稳定运行与输出，使所加的电压与电流不成线性关系而造成波形畸变，使电站的整体工作频率被干扰。谐波是一切非线性负载产生的主要原因，而可控硅调光器的运行原理与运行方式，成为机场助航灯光系统中主要产生谐波的方式[1]。
谐波出现使机场的整个供电质量发生变化，使电站供电质量处于下降趋势，也不利于用电设备的稳定运行。对机场助航灯光电力系统带来的主要表现方式为以下几个方面：
（1）设备损耗
机场助航灯光系统在运行中产生的谐波，对周围的电力系统、电网以及用电设备都具有一定影响。不仅会降低设备的使用效率还会增大电网的线损与用电量。在相同的用电系统中，谐波产生会造成电缆、电线的过热现象，大量的谐波会使线路发生损坏，甚至是火灾，也是用电的设备损耗增大，不利于机场的整体运行。
（2）设备局部发热老化
在谐波产生的过程中常伴随大量的热量，这部分热量使机场的发电机组受到影响，使设备出现异常发热情况，还会对电缆、用电设备产生绝缘老化，很容易在设备运行中发生击穿现象，使设备的使用期限被缩短，加大机场设备资金投入。
（3）系统受到干扰
系统受到干扰。在系统中如果存在大量的谐波电流，在设备运行中，会使设备整体运行发生故障，使继电保护装置不能起到应有的效果。电子器件因为受到谐波的影响，会使设备出现失误的指示，如果机场助航灯光在开启的过程中，出现中断现象，很容易引起安全事故，所以要加大对谐波电流的处理，将低谐波电流的影响。
（4）使设备之间出现共联谐振
机场助航灯光变电站系统中，安装了补偿电容器，谐波电流产生很容易使多个设备之间出现并联谐振现象，这也使谐波电流不断被放大，造成过电流，引起设备之间的相连部分被损坏，不利于设备持续运行。
三、机场助航灯光供电系统中谐波治理
3.1机场助航灯光变电站谐波治理应用
受各方面因素的制约，导致机场助航灯光供电系统在应用中一直受谐波的影响，导致供配电设备出现故障等问题频发。例如，在机场建设过程中对灯光站的负荷不断加大，从而造成机场发电机无法承载相应的负荷，从而导致机场进行助航灯光调节时，发电机组无法持续供应其所需的电力，导致整个系统出现失调情况。而此类情况也极大的加剧了谐波的影响，导致各机组之间发生振动，导致调光器发生故障，进而造成油机供电的功率下降，传输功率严重不足的情况出现。因此，为了更好地解决上述问题，可以通过双路电源供电的方式，让电源之间相互备用，有效的处理发电机额定电压过低的情况。除此以外，还应当加强对助航灯光供电系统中调光器的管理，实现对谐波数据的实时监测。在进行谐波监测的过程中应当选用科学、专业的设备，对不同的谐波进行记录，从而根据谐波的实际波动情况制定专门的治理方案。譬如，对于供电系统中电容器与谐波的共振情况，由于此情况会造成谐波放大几倍，因此，为了解决共振情况可以加强对滤波器的建设，通过滤波器的补偿作用来对电流互感器进行监测，进而对谐波电流的大小采取专门、有针对性的治理方案。另外，为了有效的降低联锁情况出现，应当在母线阶段时投入应用，从而避免两台滤波器重复工作的情况。
3.2节点位置更改
机场助航灯光供电系统在后期使用过程中，应加强低压配电柜的使用并合理对节点位置进行更改来有效的降低谐波的影响。譬如，在电容柜的CT检查点上可以通过安装滤波柜来有效的将谐波引入，从而降低谐波对相关数据的影响。需注意的是，由于在助航供电系统中对谐波处理之前，柴油机发电组还没有正常的运行，所以导致电容柜数据进行采集时相关功率因数偏小。因此，为了更好的在节点位置对电容柜进行补偿，还应当采取其他措施来降低此类问题的影响。
3.3谐波治理效果评估
据相关数据统计分析，发现经过长时间对谐波的治理可以有效的降低谐波电流几率。滤波器的使用可以有效的缓解电流畸形的发生，有效的过滤了95%左右的谐波，明显缓解了谐波不良影响，提升了设备的整体运行以及使用功率。除此以外还有效的提升了变压器、发电机等设备的供电容量，促使发电机负荷较大问题得到了明显缓解。
3.4谐波治理可以带来经济效益
通过对谐波的治理可以有效的提升机场经济效益，该经济效益主要体现在两个方面：首先，直接经济效益。顾名思义，直接经济效益就是通过谐波治理可以有效地提升供电系统的运行效率，从而使经济效益得到提升。譬如，通过治理谐波，可以有效的降低谐波过热问题，从而降低设备老化问题，直接降低谐波造成的经济成本。另外，通过谐波的治理还可以提升变压器对电流的调节强度，从而促使供电设备的输出电流提升，确保设备的稳定运行，节省了相关设备维修和购买费用。其次，间接经济效益。间接经济效益主要指的是通过谐波治理可以有效的延长变压器等设备的使用寿命以及机场相关供电设备的使用年限，并且还降低了助航灯光系统指示错误发生几率，从而节省了大量的维修费用。
3.5 节能效果的评估
通过谐波治理可以有效的降低助航灯光供电系统中谐波产生几率，确保了整个电网的稳定运行，从而降低电网被污染几率。另外，能源作为社会共同的财富以及可持续发展经济理念的贯彻落实，谐波治理在提升整个机场供电效率过程中，还有效的降低了能源消耗情况。通过对谐波数据进行实时监测，可以科学的、可观的对不同谐波进行分析评估，再加上滤波器的应用，可以直观的将谐波变化展现出来。通过正常节能效果与监测数据的对比，即实现了在同等负荷情况下对相关数据的比较，从而将整体节能效果直观展出，在确保机场助航灯光系统稳定运行同时起到节能作用。
结语
在治理助航灯光谐波的工作中，调光器对谐波的处理是最有效且合理的方式。然而，在当前看来，这种技术是比较难实现的，并且需要的费用也较高，使得整成本增加，不符合我国国情的发展。所以，在治理谐波的管理现场中，要对节点进行改变，也受到了一些施工技术的限制。因此，治理谐波首先要思考的就是电容补偿治理，这种方式在多个环节中对设备进行管理，并且电容补偿方式的施工难度较低，方便上手，并且对谐波的过滤效果也很不错。
参考文献：
[1]尹传乾.机场助航灯光供电系统电力谐波分析与治理方法[J].中国设备工程，2020(18)：211-212.
[2]贾博.太平机场助航灯光系统谐波治理研究[D].哈尔滨理工大学，2020
[3]潘昱.白云机场供电系统电能质量分析与解决方案[D].华南理工大学，2020.