电子制造业谐波治理方案

随着科技的进步和时代的发展，电子产品越来越深入到社会生活的各个角 落，越来越多的电子产品的应用，使得电子制造产业蓬勃发展，同时也暴露出越 来越多的由于谐波原因引起的问题。 

由于电子生产本身就有非常高的精度要求，追求小型化，微型化，在这些方 面人员手工甚至于普通的生产设备，已经远远无法达到工艺精度要求，电子行业 主要的生产设备有贴片机、回流焊、接驳机、波峰焊、丝印机、插件机、印刷机、 接驳台、工作台、点胶机、上板机、铆钉机等。为了提高生产效率，达到效益最 大化，目前大型的电子产品生产线，都是计算机控制生产，如贴片机、回流焊、 波峰焊、插件机等等工艺核心设备，保证更高的工艺精度和成品率，减少报废品的出现。

同时目前的电子制造业生产模式正处于劳动密集型转向技术密集型的转型 阶段，在使用大量的高精度生产设备的同时，仍然存在大量的人力组装等工作， 在这个阶段，相关的照明，检测等等大量单相负荷的应用，使得系统产生大量的 3 次谐波，3 次谐波过多，导致系统中心点出现共模电压，在电子产品通电检测 阶段，会对产品的安全造成很大的威胁。

由于大量计算机和精密电子元器件的投入工作，为其供电的开关电源会产生 大量的 3/5/7/11 次谐波，严重威胁厂区用电系统的安全稳定，导致厂区供配电 系统出现保护装置误动作拒动作等等故障

行业谐波源的设备分析： 

电子制造业的主要设备设备有贴片机、回流焊、接驳机、波峰焊、丝印机、 插件机、印刷机、接驳台、工作台、点胶机、上板机、铆钉机等。 

其中主要谐波源设备为贴片机、回流焊、接驳机、波峰焊、插件机、印刷机 等高精度生产设备，这些高精度生产设备其本身是电力电子设备，会使用到大量 的开关电源，开关电源是典型的谐波源设备，产生大量的 3/5/7/11 次谐波，严 重威胁厂区用电系统的安全稳定，导致厂区供配电系统出现保护装置误动作拒动 作，无功补偿电容器涨肚漏液，缩减无功补偿电容器使用寿命，导致变压器发热， 增加供配电系统损耗等诸多问题。根据经验值判断，一般情况下这类设备的总谐 波畸变率普遍达到了 20-25%的程度。 

在此同时，工作台等人工作业的设备中，由于使用了大量单相负载，同时照 明设备大多数是 LED 照明设备，使得厂区供配电系统中存在大量的 3 次谐波，3 次谐波属于零序谐波，主要流动路径在系统中性线中，会导致系统中心点出现共 模电压，在电子产品通电检测阶段，会对产品的安全造成很大的威胁。根据不经 验值判断，一般情况下这类设备的谐波总畸变率普遍达到 15-20%的程度。

行业谐波特点分析： 

由于交流输入功率因数较低，会产生大量的谐波电流，对电网产生较大的污 染，严重时，还可能会危及输入电网以及跨接在该电网中的各种用电设备的安全 运行，主要的影响有以下几点：

1.干扰通信和数据传输 谐波会对附近的通信系统产生干扰，引进噪声，降低通信质量，严重时还会 丢失信息，使通信系统无法正常工作，同时影响电子设备工作精度，严重影响设 备生产进度。 

2.谐波谐振造成设备损坏或开关误动作 正常情况下，电力系统的参数设计使得电路谐振频率远离基波频率，但是如 果电路中出现谐振现象，就会造成严重的后果。如果电路中出现了串联谐振，线 路中的阻抗就会突然降低，线路电流接近于短路电流，这会造成线缆过热烧坏， 进而出现系统短路、开关跳闸等电力故障；而出现并联谐振，会表现为线路阻抗 突然增大，所以系统的谐波电压被放大，这将造成线路电缆、开关、电容等用电 设备的绝缘被高压击穿，系统会出现严重的短路故障。

3.增长变压器的负荷容量 变压器会由于过大的谐波电流而产生涡流损耗和磁滞损耗，这些均会引起变 压器铁芯温升过快，而造成设备工作效率降低；同时还会使绝缘损坏，甚至会造 成设备短路故障，为了抑制温升，变压器需降容使用。

4.破坏继保装置的正常动作 谐波电流会引起继保装置的发热量增加，造成继保装置的误动作，并会使电 气测量仪表计量不准确。

5.加速电缆老化，缩短使用寿命 由于谐波电流，线缆中的实际电流有效值将大于基波电流，同时由于集肤效 应，增加了导线的谐波电阻，增加了线路损耗，降低线路的传输能力，加速电缆 老化，缩短使用寿命。 

6.对电源导线的影响 在电力系统中，因为趋肤效应，高的谐波频率增加了导线的谐波电阻。因此谐波电流会增加线路损耗，并降低线路的传输能力。此外谐波还可能引起浸渍绝 缘局部放电，加速电缆绝缘老化，缩短电缆的使用寿命。 

7.对电度表的影响 如果加于电度表的电压、电流的波形为非正弦波，使工作磁通的波形变为非 正弦波，任何非正弦波均可分解为一系列高次谐波，同频高次谐波磁通之间相互 作用会产生附加力矩，因而引起附加误差，甚至造成计量混乱。 

8.产生共模电压 大量单相负载，使得厂区供配电系统中存在大量的 3 次谐波，3 次谐波属于 零序谐波，主要流动路径在系统中性线中，会导致系统中心点出现共模电压，在 电子产品通电检测阶段，会对产品的安全造成很大的威胁。

使用 CoEpo APF 系列有源滤波器可以有效地滤除配电机房网络中的谐波，达 到提高电能质量和节能降耗的目的。有源滤波器的安装位置越靠近谐波源，节能 效果越明显。由此我们可以根据负载谐波源数据分析，针对电子制造厂项目的配电情况，对不同的谐波污染的情况进行谐波治理

现场应用照片：

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