第一篇：諧波的產(chǎn)生原因和治理方式

諧波的產(chǎn)生原因和治理方式 供電系統(tǒng)中的諧波

在供電系統(tǒng)中諧波電流的出現(xiàn)已經(jīng)有許多年了。過(guò)去，諧波電流是由電氣化鐵路和工業(yè)的直流調(diào)速傳動(dòng)裝置所用的，由交流變換為直流電的水銀整流器所產(chǎn)生的。近年來(lái)，產(chǎn)生諧波的設(shè)備類(lèi)型及數(shù)量均已劇增，并將繼續(xù)增長(zhǎng)。所以，我們必須很慎重地考慮諧波和它的不良影響，以及如何將不良影響減少到最小。1 諧波的產(chǎn)生

在理想的干凈供電系統(tǒng)中，電流和電壓都是正弦波的。在只含線性元件(電阻、電感及電容)的簡(jiǎn)單電路里，流過(guò)的電流與施加的電壓成正比，流過(guò)的電流是正弦波。

在實(shí)際的供電系統(tǒng)中，由于有非線性負(fù)荷的存在，當(dāng)電流流過(guò)與所加電壓不呈線性關(guān)系的負(fù)荷時(shí)，就形成非正弦電流。任何周期性波形均可分解為一個(gè)基頻正弦波加上許多諧波頻率的正弦波。諧波頻率是基頻的整倍數(shù)，例如基頻為50Hz，二次諧波為100Hz，三次諧波則為150Hz。因此畸變的電流波形可能有二次諧波、三次諧波??可能直到第三十次諧波組成。2 產(chǎn)生諧波的設(shè)備類(lèi)型

所有的非線性負(fù)荷都能產(chǎn)生諧波電流，產(chǎn)生諧波的設(shè)備類(lèi)型有：開(kāi)關(guān)模式電源(SMPS)、電子熒火燈鎮(zhèn)流器、調(diào)速傳動(dòng)裝置、不間斷電源(UPS)、磁性鐵芯設(shè)備及某些家用電器如電視機(jī)等。(1)開(kāi)關(guān)模式電源(SMPS)：

大多數(shù)的現(xiàn)代電子設(shè)備都使用開(kāi)關(guān)模式電源(SMPS)。它們和老式的設(shè)備不同，它們已將傳統(tǒng)的降壓器和整流器替換成由電源直接經(jīng)可控制的整流器件去給存貯電容器充電，然后用一種和所需的輸出電壓及電流相適合的方法輸出所需的直流電流。這對(duì)于設(shè)備制造廠的好處是使用器件的尺寸、價(jià)格及重量均可大幅度地降低，它的缺點(diǎn)是不管它是哪一種型號(hào)，它都不能從電源汲取連續(xù)的電流，而只能汲取脈沖電流。此脈沖電流含有大量的三次及高次諧波的分量。(2)電子熒光燈鎮(zhèn)流器：

電子熒光燈鎮(zhèn)流器近年被大量采用。它的優(yōu)點(diǎn)是在工作于高頻時(shí)可顯著提高燈管的效率，而其缺點(diǎn)是其逆變器在電源電流中產(chǎn)生諧波和電氣噪聲。使用帶有功率因數(shù)校正的型號(hào)產(chǎn)品可減少諧波，但成本昂貴。(3)直流調(diào)速傳動(dòng)裝置：

直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制器通常采用三相橋式整流電路，它也稱(chēng)作六脈沖橋式整流電路，因?yàn)樵谥绷鬏敵鰝?cè)每周波內(nèi)有六個(gè)脈沖(在每相的半波上有一個(gè))。直流電動(dòng)機(jī)的電感是有限的，故在直流電流中有300Hz的脈動(dòng)波(即為供電頻率的6倍)，這就改變了供電電流的波形。(4)不間斷電源(UPS)：

根據(jù)電能變換方式和由外部供電到內(nèi)部供電所用轉(zhuǎn)換方式的不同，UPS有許多不同的類(lèi)型。主要的類(lèi)型有：在線的UPS、離線的UPS和線路交互作用的UPS。由UPS供電的負(fù)荷總是電子信息設(shè)備，它們是非線性的并且含有大量的低次諧波。

(5)磁芯器件：

在有鐵芯的電抗器上的勵(lì)磁電流和磁通密度之間的關(guān)系總是非線性的。如果電流波形是正弦波(亦即電路中串聯(lián)的電阻很大)那么磁場(chǎng)中會(huì)有高次諧波，這被認(rèn)為是強(qiáng)迫磁化過(guò)程。如果施加在線圈上的電壓是正弦波形(亦即串聯(lián)的電阻很

小)則磁通密度也將是正弦波形，而電流波形則含有高次諧波，這被認(rèn)為是自由磁化過(guò)程。諧波引發(fā)的問(wèn)題及解決措施

諧波電流在電源系統(tǒng)內(nèi)以及裝置內(nèi)均會(huì)造成問(wèn)題。但其影響和解決措施非常不一樣，需要分別處理；適用于消除諧波在裝置內(nèi)不良影響的辦法并不能減少諧波在電源系統(tǒng)內(nèi)造成的畸變，反之亦然。

(1)裝置內(nèi)的諧波問(wèn)題及解決措施：

有幾個(gè)常見(jiàn)多發(fā)的問(wèn)題是由諧波引起的：電壓畸變、過(guò)零噪聲、中性線過(guò)熱、變壓器過(guò)熱、斷路器的誤動(dòng)作等。

①電壓畸變：因?yàn)殡娫聪到y(tǒng)有內(nèi)阻抗，所以諧波負(fù)荷電流將造成電壓波形的諧波電壓畸變(這是產(chǎn)生“平頂”波的根源)。此阻抗有兩個(gè)組成部分：電源接口(PCC)以后的電氣裝置內(nèi)部電纜線路的阻抗和PCC以前電源系統(tǒng)內(nèi)的阻抗，用戶(hù)處的供電變壓器即是PCC的一例。

由非線性負(fù)荷引起的畸變負(fù)荷電流在電纜的阻抗上產(chǎn)生一個(gè)畸變的電壓降。合成的畸變電壓波形加到與此同一電路上所接的全部其他負(fù)荷上，引起諧波電流的流過(guò)，即使這些負(fù)荷是線性的負(fù)荷也是如此。

解決的辦法是把產(chǎn)生諧波的負(fù)荷的供電線路和對(duì)諧波敏感的負(fù)荷的供電線路分開(kāi)，線性負(fù)荷和非線性負(fù)荷從同一電源接口點(diǎn)開(kāi)始由不同的電路饋電，使非線性負(fù)荷產(chǎn)生的畸變電壓不會(huì)傳導(dǎo)到線性負(fù)荷上去。

②過(guò)零噪聲：許多電子控制器要檢測(cè)電壓的過(guò)零點(diǎn)，以確定負(fù)荷的接通時(shí)刻。這樣做是為了在電壓過(guò)零時(shí)接通感性負(fù)荷不致產(chǎn)生瞬態(tài)過(guò)電壓，從而可減少電磁干擾(EMI)和半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件上的電壓沖擊。當(dāng)在電源上有高次諧波或瞬態(tài)過(guò)電壓時(shí)，在過(guò)零處電壓的變化率就很高且難于判定從而導(dǎo)致誤動(dòng)作。實(shí)際上在每個(gè)半波里可有多個(gè)過(guò)零點(diǎn)。

③中性線過(guò)熱：在中性點(diǎn)直接接地的三相四線式供電系統(tǒng)中，當(dāng)負(fù)荷產(chǎn)生3N次諧波電流時(shí)，中性線上將流過(guò)各相3N次諧波電流的和。如當(dāng)時(shí)三相負(fù)荷不平衡時(shí)，中性線上流經(jīng)的電流會(huì)更大。最近研究實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)中性線電流會(huì)可能大于任何一相的相電流。造成中性線導(dǎo)線發(fā)熱過(guò)高，增加了線路損耗，甚至?xí)龜鄬?dǎo)線。

現(xiàn)行的解決措施是增大三相四線式供電系統(tǒng)中中性線的導(dǎo)線截面積，最低要求要使用與相線等截面的導(dǎo)線。國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)曾提議中性線導(dǎo)線的截面應(yīng)為相線導(dǎo)線截面的200%。

④變壓器溫升過(guò)高：接線為Yyn的變壓器，其二次側(cè)負(fù)荷產(chǎn)生3N次諧波電流時(shí)，其中性線上除有三相負(fù)荷不平衡電流總和外，還將流過(guò)3N次諧波電流的代數(shù)和，并將諧波電流通過(guò)變壓器一次側(cè)流入電網(wǎng)。解決上述問(wèn)題最簡(jiǎn)單的辦法是采用Dyn接線的變壓器，使負(fù)荷產(chǎn)生的諧波電流在變壓器△形繞組中循環(huán)，而不致流入電網(wǎng)。

無(wú)論諧波電流流入電網(wǎng)與否，所有的諧波電流都會(huì)增加變壓器的電能損耗，并增加了變壓器的溫升。

⑤引起剩余電流斷路器的誤動(dòng)作：剩余電流斷路器(RCCB)是根據(jù)通過(guò)零序互感器的電流之和來(lái)動(dòng)作的，如果電流之和大于額定的限值它就將脫扣切斷電源。出現(xiàn)諧波時(shí)RCCB誤動(dòng)作有兩個(gè)原因：第一，因?yàn)镽CCB是一種機(jī)電器件，有時(shí)不能準(zhǔn)確檢測(cè)出高頻分量的和，所以就會(huì)誤跳閘。第二，由于有諧波電流的緣故，流過(guò)電路的電流會(huì)比計(jì)算所得或簡(jiǎn)單測(cè)得的值要大。大多數(shù)的便攜式測(cè)量?jī)x表并

不能測(cè)出真實(shí)的電流均方根值而只是平均值，然后假設(shè)波形是純正弦的，再乘一個(gè)校正系數(shù)而得出讀數(shù)。在有諧波時(shí)，這樣讀出的結(jié)果可能比真實(shí)數(shù)值要低得多，而這就意味著脫扣器是被整定在一個(gè)十分低的數(shù)值上。

現(xiàn)在可以買(mǎi)到能檢測(cè)電流均方根值的斷路器，再加上真實(shí)的均方根值測(cè)量技術(shù)，校正脫扣器的整定值，便可保證供電的可靠性。(2)影響供電電源的諧波問(wèn)題及解決措施：

《中華人民共和國(guó)電力法》指出：“用戶(hù)用電不得危害供電、用電安全和擾亂供電、用電秩序”，《供電營(yíng)業(yè)規(guī)則》中規(guī)定：“用戶(hù)的非線性阻抗特性的用電設(shè)備接入電網(wǎng)運(yùn)行所注入電網(wǎng)的諧波電流和引起公共連接點(diǎn)至正弦波畸變超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，用戶(hù)必須采取措施予以消除。”

由畸變電流造成的電壓畸變?nèi)Q于電源阻抗。阻抗愈大則由同一電流畸變所造成的電壓畸變就愈大。對(duì)于10次以下的諧波而言，供電網(wǎng)絡(luò)通常是感性的，所以電源阻抗就和頻率成正比，諧波次數(shù)越高，所造成的畸變就越大。通常不可能減小供電系統(tǒng)的阻抗，所以需要采用別的步驟來(lái)保證電壓畸變不超過(guò)限度?？赡艿慕鉀Q方法有：裝用諧波濾波器、裝用隔離變壓器和裝用有源的諧波調(diào)節(jié)器。

①裝用諧波濾波器：對(duì)于電動(dòng)機(jī)控制器產(chǎn)生的諧波，諧波的形狀很分明，可以用濾波器來(lái)降低諧波電流。對(duì)于六脈沖的控制器，濾波器可去掉20%的五次諧波以及全部的高次諧波，對(duì)基波影響甚微。為了避免增益頂峰靠近諧波，必須用解諧的濾波器，而且可能需裝多個(gè)濾波器。在12脈沖橋路中最低次的諧波是11次的，此時(shí)情況比較簡(jiǎn)單。

②裝用隔離變壓器：均衡的三次諧波電流傳回到電源去的問(wèn)題可以用一臺(tái)Dyn接法的隔離變壓器來(lái)削弱。使用這種變壓器時(shí)，通常裝設(shè)一個(gè)旁路的電路以避免在進(jìn)行變壓器的維護(hù)工作時(shí)長(zhǎng)時(shí)期地對(duì)負(fù)荷停止供電。在這種情況下，應(yīng)采用中性線有足夠大的通用四芯饋線。在重要的配電系統(tǒng)中，有時(shí)把隔離變壓器就地裝在每一配電盤(pán)上，使3N次諧波電流與配電系統(tǒng)相隔離。隔離變壓器要適當(dāng)提高額定值，否則也會(huì)產(chǎn)生電壓畸變和過(guò)熱。

③裝用有源的諧波調(diào)節(jié)器：由變流器/逆變器產(chǎn)生的邊頻帶和諧波不能很好地用普通的濾波器來(lái)濾除，這是因?yàn)檫咁l帶上的頻率是隨傳動(dòng)裝置的速度而變化的，并且時(shí)常很接近于基波頻率。目前有源濾波器日益推廣應(yīng)用，它在工作時(shí)主動(dòng)地注入一個(gè)電流來(lái)精確地補(bǔ)償由負(fù)荷產(chǎn)生的諧波電流，就會(huì)獲得一個(gè)純粹的正弦波。這種濾波設(shè)備的工作靠數(shù)字信號(hào)處理(DSP)技術(shù)來(lái)控制快速絕緣柵雙極晶體管(IGBT)。因?yàn)樵O(shè)備是與供電系統(tǒng)并聯(lián)工作的，它只控制諧波電流，基波電流并不流過(guò)該濾波器。如果所需過(guò)濾的諧波電流比濾波器的容量大的話，它只是簡(jiǎn)單地起限制作用而使波形得到部分的糾正。

諧波"一詞起源于聲學(xué)。有關(guān)諧波的數(shù)學(xué)分析在18世紀(jì)和19世紀(jì)已經(jīng)奠定了良好的基礎(chǔ)。傅里葉等人提出的諧波分析方法至今仍被廣泛應(yīng)用。電力系統(tǒng)的諧波問(wèn)題早在20世紀(jì)20年代和30年代就引起了人們的注意。當(dāng)時(shí)在德國(guó)，由于使用靜止汞弧變流器而造成了電壓、電流波形的畸變。1945年J.C.Read發(fā)表的有關(guān)變流器諧波的論文是早期有關(guān)諧波研究的經(jīng)典論文。到了50年代和60年代，由于高壓直流輸電技術(shù)的發(fā)展，發(fā)表了有關(guān)變流器引起電力系統(tǒng)諧波問(wèn)題的大量論文。70年代以來(lái)，由于電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，各種電力電子裝置在電力系統(tǒng)、工業(yè)、交通及家庭中的應(yīng)用日益廣泛，諧波所造成的危害也日趨嚴(yán)重。世界各國(guó)都對(duì)諧波問(wèn)題予以充分和關(guān)注。國(guó)際上召開(kāi)了多次有關(guān)諧波問(wèn)題的學(xué)術(shù)會(huì)

議，不少?lài)?guó)家和國(guó)際學(xué)術(shù)組織都制定了限制電力系統(tǒng)諧波和用電設(shè)備諧波的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定。

供電系統(tǒng)諧波的定義是對(duì)周期性非正弦電量進(jìn)行傅立葉級(jí)數(shù)分解，除了得到與電網(wǎng)基波頻率相同的分量，還得到一系列大于電網(wǎng)基波頻率的分量，這部分電量稱(chēng)為諧波。諧波頻率與基波頻率的比值（n=fn/f1）稱(chēng)為諧波次數(shù)。電網(wǎng)中有時(shí)也存在非整數(shù)倍諧波，稱(chēng)為非諧波（Non-harmonics）或分?jǐn)?shù)諧波。諧波實(shí)際上是一種 干擾量，使電網(wǎng)受到“污染”。電工技術(shù)領(lǐng)域主要研究諧波的發(fā)生、傳輸、測(cè)量、危害及抑制，其頻率范圍一般 為2≤n≤40。

諧波是怎么產(chǎn)生的？

電網(wǎng)諧波來(lái)自于3個(gè)方面：

一是發(fā)電源質(zhì)量不高產(chǎn)生諧波：

發(fā)電機(jī)由于三相繞組在制作上很難做到絕對(duì)對(duì)稱(chēng)，鐵心也很難做到絕對(duì)均勻一致和其他一些原因，發(fā)電源多少也會(huì)產(chǎn)生一些諧波，但一般來(lái)說(shuō)很少。

二是輸配電系統(tǒng)產(chǎn)生諧波：

輸配電系統(tǒng)中主要是電力變壓器產(chǎn)生諧波，由于變壓器鐵心的飽和，磁化曲線的非線性，加上設(shè)計(jì)變壓器時(shí)考慮經(jīng)濟(jì)性，其工作磁密選擇在磁化曲線的近飽和段上，這樣就使得磁化電流呈尖頂波形，因而含有奇次諧波。它的大小與磁路的結(jié)構(gòu)形式、鐵心的飽和程度有關(guān)。鐵心的飽和程度越高，變壓器工作點(diǎn)偏離線性越遠(yuǎn)，諧波電流也就越大，其中3次諧波電流可達(dá)額定電流0.5%。

三是用電設(shè)備產(chǎn)生的諧波：

晶閘管整流設(shè)備。由于晶閘管整流在電力機(jī)車(chē)、鋁電解槽、充電裝置、開(kāi)關(guān)電源等許多方面得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，給電網(wǎng)造成了大量的諧波。我們知道，晶閘管整流裝置采用移相控制，從電網(wǎng)吸收的是缺角的正弦波，從而給電網(wǎng)留下的也是另一部分缺角的正弦波，從而給電網(wǎng)留下的也是另一部分缺角的正弦波，顯然在留下部分中含有大量的諧波。如果整流裝置為單相整流電路，在接感性負(fù)載時(shí)則含有奇次諧波電流，其中3次諧波的含量可達(dá)基波的30%；接容性負(fù)載時(shí)則含有奇次諧波電壓，其諧波含量隨電容值的增大而增大。如果整流裝置為三相全控橋6脈整流器，變壓器原邊及供電線路含有5次及以上奇次諧波電流；如果是12脈沖整流器，也還有11次及以上奇次諧波電流。經(jīng)統(tǒng)計(jì)表明：由整流裝置產(chǎn)生的諧波占所有諧波的近40%，這是最大的諧波源。

變頻裝置。變頻裝置常用于風(fēng)機(jī)、水泵、電梯等設(shè)備中，由于采用了相位控制，諧波成份很復(fù)雜，除含有整數(shù)次諧波外，還含有分?jǐn)?shù)次諧波，這類(lèi)裝置的功率一般較大，隨著變頻調(diào)速的發(fā)展，對(duì)電網(wǎng)造成的諧波也越來(lái)越多。

電弧爐、電石爐。由于加熱原料時(shí)電爐的三相電極很難同時(shí)接觸到高低不平的爐料，使得燃燒不穩(wěn)定，引起三相負(fù)荷不平衡，產(chǎn)生諧波電流，經(jīng)變壓器的三角形連接線圈而注入電網(wǎng)。其中主要是2 7次的諧波，平均可達(dá)基波的8% 20%，最大可達(dá)45%。

氣體放電類(lèi)電光源。熒光燈、高壓汞燈、高壓鈉燈與金屬鹵化物燈等屬于氣體放電類(lèi)電光源。分析與測(cè)量這類(lèi)電光源的伏安特性，可知其非線性十分嚴(yán)重，有的還含有負(fù)的伏安特性，它們會(huì)給電網(wǎng)造成奇次諧波電流。

家用電器。電視機(jī)、錄像機(jī)、計(jì)算機(jī)、調(diào)光燈具、調(diào)溫炊具等，因具有調(diào)壓整流裝置，會(huì)產(chǎn)生較深的奇次諧波。在洗衣機(jī)、電風(fēng)扇、空調(diào)器等有繞組的設(shè)備中，因不平衡電流的變化也能使波形改變。這些家用電器雖然功率較小，但數(shù)量巨大，也是諧波的主要來(lái)源之一。

第二篇：高次諧波的產(chǎn)生及其治理

高次諧波的產(chǎn)生及其治理

一、概述

目前，許多變電所的負(fù)荷中含有大量非線性負(fù)荷，如整流裝置、交-交變頻裝置、煉鋼電弧爐、中頻爐、電力機(jī)車(chē)、交流電焊機(jī)、高頻電焊機(jī)、中頻淬火爐、高頻淬火爐、計(jì)算機(jī)的開(kāi)關(guān)電源、帶電子鎮(zhèn)流器的熒光燈等。供電給這些非線性負(fù)荷的系統(tǒng)電壓即使為理想正弦波，它們工作時(shí)的電流也是非正弦電流。這些非正弦電流波形按傅氏級(jí)數(shù)可以分解為基波及一系列不同頻率和振幅的諧波。諧波頻率為基波頻率的整數(shù)倍時(shí)，稱(chēng)為高次諧波；其頻率為基波頻率的非整數(shù)倍時(shí)，稱(chēng)為分?jǐn)?shù)諧波或旁頻波；其頻率低于基波頻率時(shí)，稱(chēng)為次諧波。諧波電流流經(jīng)系統(tǒng)中包括發(fā)電機(jī)、輸電線、變壓器等各種阻抗元件時(shí)，必然產(chǎn)生非正弦的電壓降，使交流系統(tǒng)內(nèi)各點(diǎn)的電壓波形也發(fā)生不同程度的畸變。電壓畸變的程度取決于非線性負(fù)荷容量與電網(wǎng)容量的相對(duì)比值以及供電系統(tǒng)對(duì)諧波頻率的阻抗，畸變的電壓反過(guò)來(lái)對(duì)整流裝置從系統(tǒng)中取用的電流波形又有影響。因而諧波電流和諧波電壓是相伴而生、相互影響的。

二、諧波危害 2.1通訊干擾

非線性負(fù)荷供電系統(tǒng)產(chǎn)生的諧波對(duì)與其鄰近的通訊線路產(chǎn)生靜電感應(yīng)及電磁感應(yīng)，在通訊系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生不良影響。2.2同步發(fā)電機(jī)的影響

電力系統(tǒng)中的同步發(fā)電機(jī)，特別是以非線性負(fù)荷為主或以發(fā)電電壓直接供給非線性負(fù)荷的同步發(fā)電機(jī)，高次諧波對(duì)其有較大不良影響。諧波電流引起定子特別是轉(zhuǎn)子部分的附加損耗和附加溫升，降低了發(fā)電機(jī)的額定出力。2.3對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的影響

諧波引起電機(jī)角速度脈動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生機(jī)械共振。對(duì)電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)和最大轉(zhuǎn)矩都有影響。2.4對(duì)電力電容器的影響

由于電容器的容抗和頻率成反比，電力電容器對(duì)諧波電壓最為敏感。諧波電壓加速電容器介質(zhì)老化，介質(zhì)損失系數(shù)tgδ增大，容易發(fā)生故障和縮短壽命，諧波電流常易使電容器過(guò)負(fù)荷而出現(xiàn)不允許的溫升。電容器與電力系統(tǒng)還可能發(fā)生危險(xiǎn)的諧振。此時(shí)，電容器成倍地過(guò)負(fù)荷，響聲異常，熔斷器熔斷，使電容器無(wú)法運(yùn)行。伴隨著諧振，在諧振環(huán)節(jié)常出現(xiàn)過(guò)電壓，造成電氣元件及設(shè)備故障或損壞，嚴(yán)重時(shí)影響系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

2.5對(duì)電纜線路絕緣的影響

對(duì)電纜線路，非正弦電壓使絕緣老化加速，漏泄電流增大；當(dāng)出現(xiàn)并聯(lián)諧振過(guò)電壓時(shí)，可能引起放炮并擊穿電纜。2.6對(duì)變壓器的影響 諧波電壓使變壓器激磁電流增大，效率變低，并惡化其功率因數(shù)。諧波放大會(huì)造成主變聲音異常。2.7對(duì)測(cè)量?jī)x的影響

高次諧波會(huì)引起電度表誤差，諧波頻率愈高，誤差愈大，且均為負(fù)誤差。

2.8對(duì)繼電保護(hù)自動(dòng)裝置等的影響

當(dāng)諧波電壓水平較高時(shí)，對(duì)供電系統(tǒng)的電壓自動(dòng)調(diào)節(jié)的誤差有所增加。負(fù)序系統(tǒng)的高次諧波電流對(duì)具有負(fù)序電流諧波濾波裝置的繼電保護(hù)裝置有不良影響。諧波電流惡化甚至破壞利用電力線路作為聯(lián)系通道的遠(yuǎn)動(dòng)裝置的工作。2.9對(duì)整流裝置的影響

高次諧波對(duì)脈沖—相位控制的可控硅（晶閘管）整流裝置有較大影響，可能造成脈沖丟失而燒壞可控硅管。

由于諧波的這些危害，所以在設(shè)計(jì)和建設(shè)非線性負(fù)荷的配電時(shí)，必須滿足國(guó)家制訂的諧波標(biāo)準(zhǔn)《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》GB/T14549-93要求，采取抑制和消除諧波的措施。抑制和消除諧波，主要?dú)w結(jié)為抑制和消除諧波電流，使電壓畸變率和系統(tǒng)注入公共連接點(diǎn)的 諧波電流符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

三、公用電網(wǎng)諧波國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GBT/14549-93中諧波電壓限值和諧波電流允許值如下： 3.1公用電網(wǎng)諧波電壓（相電壓）限值見(jiàn)表1： 表1電網(wǎng)標(biāo)稱(chēng)電壓(kv)

電壓總畸變率(％)

各次諧波電壓含有率(％)

奇次

偶次

0.38 5.0 4.0 2.0 6 4.0 3.2 1.6

3.0 2.4 1.2

2.0 1.6 0.8

3.2諧波電流允許值

3.2.1公共連接點(diǎn)的全部用戶(hù)向該點(diǎn)注入的諧波電流分量（方均根值）不應(yīng)超過(guò)表2中規(guī)定的允許值。當(dāng)公共連接點(diǎn)的最小短路容量不同于基準(zhǔn)短路容量時(shí)，表2中的諧波電流允許值的換算為：

Ih=（Sk1/Sk2）×Ihp

式中：Sk1——公共連接點(diǎn)的最小短路容量，MVA； Sk2——基準(zhǔn)短路容量，MVA；

Ihp——表2中的第h次諧波電流允許值，A； Ih——短路容量為Sk1時(shí)的第h次諧波電流允許值。表2注入公共連接的諧波電流允許值標(biāo)準(zhǔn) 電壓 kv 基準(zhǔn)短 路容量 MVA

諧波次數(shù)及諧波電流允許值，3 4 5 6 7 8

A 9 10 11 12 13

0.38 10 78 62 39 62 26 44 19 21 16 28 13 24 100 43 34 21 34 14 24 11 11 8.5 16 7.1 13 100 26 20 13 20 8.5 15 6.4 6.8 5.1 9.3 4.3 7.9

250 15 12 7.7 12 5.1 8.8 3.8 4.1 3.1 5.6 2.6 4.7

500 16 13 8.1 13 5.4 9.3 4.1 4.3 3.3 5.9 2.7 5.0

75.12 9.6 6 9.6 4.0 6.8 3.0 3.2 2.4 4.3 2.0 3.7

續(xù)表2注入公共連接的諧波電流允許值標(biāo)準(zhǔn) 電壓 kv 基準(zhǔn)短 路容量 MVA

諧波次數(shù)及諧波電流允許值，A 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 0.38 10 11 12 9.7 18 8.6 16 7.8 8.9 7.1 14 6.5 12 100 6.1 6.8 5.3 10 4.7 9.0 4.3 4.9 3.9 7.4 3.6 6.8 100 3.7 4.1 3.2 6.0 2.8 5.4 2.6 2.9 2.3 4.5 2.1 4.1 35 250 2.2 2.5 1.9 3.6 1.7 3.2 1.5 1.8 1.4 2.7 1.3 2.5

500 2.3 2.6 2.0 3.8 1.8 3.4 1.6 1.9 1.5 2.8 1.4 2.6

750 1.7 1.9 1.5 2.8 1.3 2.5 1.2 1.4 1.1 2.1 1.0 1.9 3.2.2同一公共接點(diǎn)的每個(gè)用戶(hù)向電網(wǎng)注入的諧波電流允許值按此用戶(hù)在該點(diǎn)的協(xié)議容量與其公共接點(diǎn)的供電設(shè)備容量之比進(jìn)行分配。分配的計(jì)算方式見(jiàn)下式： Im=Ih(Si/St)1/α

式中：Im——公共接點(diǎn)處第i個(gè)用戶(hù)的第h次諧波電流允許值，A；

Ih——按式(1)換算的第h次諧波電流允許值，A； Si——第i個(gè)用戶(hù)的用電協(xié)議容量，MVA；

St——公共接點(diǎn)的供電設(shè)備容量，MVA； α——相位迭加系數(shù)，按表3取值。表3h 3 5 7 11 13

9(>13)偶次

α

1.1 1.2 1.4 1.8 1.9 2

四、諧波電流發(fā)生量 4.1整流裝置諧波電流理論值

整流裝置諧波有特征諧波和非特征諧波之分，特征諧波是指整流裝置運(yùn)行于正常條件下所產(chǎn)生的諧波。正常條件下的電源為三相對(duì)稱(chēng)系統(tǒng)，供電回路為三相對(duì)稱(chēng)回路。對(duì)于可控硅整流裝置而言，各相控制角及特性沒(méi)有差異。若整流裝置運(yùn)行于非正常條件下除產(chǎn)生特征諧波外，還產(chǎn)生非特征諧波。

特征諧波具有間斷性幅值頻譜，其諧波次數(shù)由整流相數(shù)決定。可以用一個(gè)簡(jiǎn)單的通式來(lái)表達(dá)。如以p代表相數(shù)（脈波數(shù)），k為正整數(shù)，則特征諧波次數(shù)為n=kp±1。

特征諧波幅值大小與重迭角γ和控制角α及容量有關(guān)，工程應(yīng)用可由曲線查得。

非特征諧波可能具有連續(xù)的幅值頻譜，其諧波次數(shù)不可能用一個(gè)簡(jiǎn)單的通式來(lái)表達(dá)。非特征諧波幅值大小雖可從理論上加以推導(dǎo)，但很困難且不準(zhǔn)確。通常數(shù)值不大，工程上可取In=（0.15～0.2）I1/n。但個(gè)別工程由于整流裝置的控制角誤差而引起的非特征諧波值很大，甚至比特征諧波值還大。這時(shí)應(yīng)調(diào)整整流裝置的觸發(fā)系統(tǒng)，使非正常諧波值減小。否則，諧波濾波裝置的組數(shù)需增加，投資需增大。4.2交流電弧爐諧波電流發(fā)生量

煉鋼電弧爐在熔化期間內(nèi)，由于電弧特性是非線性的，將產(chǎn)生大量的諧波電流，而且三相電流不平衡，具有較多的3次諧波。從電流波形看出，正負(fù)兩部分也是不對(duì)稱(chēng)的，說(shuō)明還存在偶次諧波。主要是2次諧波。

電弧爐諧波電流的頻率是一組連續(xù)頻譜，其中整數(shù)諧波2、3、4、5、6、7次的幅值較大，而非整數(shù)次幅值較小。

在熔化期內(nèi)，諧波電流隨電弧電流變化，其峰值與均方根值相差很大。諧波濾波裝置設(shè)計(jì)不宜采用瞬時(shí)峰值，應(yīng)按最嚴(yán)重一段時(shí)間內(nèi)的諧波電流平均值考慮。對(duì)一運(yùn)行的電弧爐，最好通過(guò)測(cè)試取得。對(duì)新建或無(wú)條件測(cè)試的可參考表三選取。表4n 1 2 3 4 5 6 7

In/I1 100 7~11 8~13 4~6 5~7 2~3 2~3

五、諧波治理方法

5.1增大供電系統(tǒng)對(duì)諧波的承受能力；提高系統(tǒng)的短路容量；采用較高電壓供電。

5.2減小諧波發(fā)生量：增加整流裝置的脈動(dòng)數(shù)、增大換向電抗、改善觸發(fā)對(duì)稱(chēng)度；同類(lèi)型非線性負(fù)荷盡量集中供電，利用諧波源之間的相位不同相互抵消部分諧波。

5.3避免諧波放大和諧振，選擇合適的電容器組參數(shù)或采用合適參數(shù)串聯(lián)電抗器。5.4安裝電力諧波濾波裝置 加大系統(tǒng)的短路容量難以實(shí)現(xiàn)，增加整流器的等效相數(shù)也受到限制，當(dāng)?shù)刃鄶?shù)超過(guò)12相時(shí)，需增加移相設(shè)備，同時(shí)會(huì)帶來(lái)維修運(yùn)行上的不便，安裝諧波濾波裝置就成了首選。諧波濾波裝置既能消除諧波，又能補(bǔ)償無(wú)功功率，提高功率因數(shù)，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。5.5抑制快速變化諧波的措施

快速變化的諧波源(如電弧爐、電力機(jī)車(chē)、晶閘管供電的軋機(jī)、卷?yè)P(yáng)機(jī)等)除產(chǎn)生諧波外，往往還引起供電電壓的波動(dòng)和閃變，抑制快速變化諧波的技術(shù)措施就是在諧波源處并聯(lián)裝設(shè)靜補(bǔ)裝置，又稱(chēng)動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置。靜補(bǔ)裝置的基本結(jié)構(gòu)是由快速可變的電抗器或電容器組合而成。

目前技術(shù)上較成熟，工程上應(yīng)用較多的有下述四種基本形式：

1.自飽和電抗器；2.晶閘管控制電抗器；3.晶閘管控制高漏抗變壓器；4.晶閘管投切電容器。

我公司開(kāi)發(fā)的“晶閘管過(guò)零觸發(fā)裝置”專(zhuān)利技術(shù)，應(yīng)用于晶閘管投切電容器動(dòng)態(tài)諧波濾波裝置，其動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度達(dá)到了晶閘管控制電抗器動(dòng)態(tài)諧波濾波裝置性能，其對(duì)諧波的吸收效果優(yōu)于晶閘管控制電抗器動(dòng)態(tài)諧波濾波裝置。5.6有源電力濾波器

有源電力濾波器是運(yùn)用電力電子技術(shù)，向電網(wǎng)注入與原有諧波電流幅值相等、相位相同、方向相反的電流，使流入電源的總諧波電流為零。

目前國(guó)內(nèi)有源電力濾波器產(chǎn)品功率較小，價(jià)格較高，尚未大量使用。

有源電力濾波器技術(shù)是諧波治理技術(shù)的發(fā)展方向。

六、電力高次諧波濾波裝置 6.1諧波濾波裝置諧波器支路種類(lèi) 諧波濾波器大致分為以下幾種：（圖一)a：?jiǎn)握{(diào)諧諧波濾波器：頻帶窄，濾波效果好，損耗小，調(diào)諧容易，是使用最多的一種類(lèi)型。

b：雙調(diào)諧諧波濾波器：可代替兩個(gè)單調(diào)諧諧波濾波器，只有一個(gè)電抗器（L1）承受全部沖擊電壓，但接線復(fù)雜，調(diào)諧困難，僅在超高壓系統(tǒng)中使用。

c：一階高通諧波濾波器：因基波損耗大，一般不采用。d：二階高通諧波濾波器：通頻帶很寬，濾波效果好，但損耗比單調(diào)諧大，通常用于較高次諧波。

e：三階高通諧波濾波器：電容器利用率較高，基波損耗小，但濾波效果不如二階高通諧波濾波器，一般用于電弧爐濾波。

f：“C”式高通諧波濾波器：性能處于二階和三階高通諧波濾波裝置之間，R的基波損耗最小，適用于電弧爐諧波濾波裝置。

最常用的諧波濾波器為單調(diào)諧諧波濾波器和二階高通諧波濾波器。

6.2 諧波濾波器的原理

我們以單調(diào)諧諧波濾波器為例來(lái)介紹一下諧波濾波裝置的原理：（圖二）

流入系統(tǒng)的諧波電流為：Isn=In×Xfn/（Xfn+Xsn）其中：

In——諧波電流發(fā)生量； Isn——流入系統(tǒng)的諧波電流； Xsn——系統(tǒng)的諧波阻抗； Xfn——諧波濾波器的總諧波阻抗。

諧波濾波器的總諧波阻抗為：Xfn=Rfn+j（2πfL－1/（2πfC））其中：

Xfn——諧波濾波器的總阻抗； Rfn——諧波濾波器的總電阻 f——流過(guò)諧波濾波器的電流的頻率 L——電抗器的電感量 C——電容器的電容量

當(dāng)在某次諧波下2πfL—1/（2πfC）=0時(shí)，Isn=InRfn/（Rfn+Xsn）。

一般地，Rfn＜＜Xsn，此時(shí)Isn＜＜In。

諧波電流絕大部分流入諧波濾波器，極小部分流入系統(tǒng)。這就是諧波濾波裝置吸收諧波的原理。6.3諧波濾波裝置的設(shè)置原則 諧波濾波裝置的設(shè)置原則如下：

a、諧波濾波裝置投運(yùn)后，系統(tǒng)電壓總畸變率和流入系統(tǒng)電流必須滿足國(guó)家頒布的諧波管理規(guī)定。

b、諧波濾波裝置可安裝在總降變電所或車(chē)間。安裝于總降變電所可實(shí)現(xiàn)集中濾波和無(wú)功補(bǔ)償。安裝于車(chē)間可實(shí)現(xiàn)無(wú)功就地補(bǔ)償。兩者各有利弊。

c、諧波濾波裝置設(shè)計(jì)應(yīng)考慮背景諧波和近期發(fā)展的非線性負(fù)荷。留有一定裕量。6.4諧波濾波裝置設(shè)計(jì)步驟

6.4.1設(shè)計(jì)諧波濾波裝置時(shí)用戶(hù)應(yīng)提供以下資料：

a、公共連接點(diǎn)（P.C.C.點(diǎn)）的最小短路容量(Sk1，MVA)。b、變壓器銘牌參數(shù)。c、每臺(tái)用電設(shè)備容量。

d、諧波源設(shè)備工作方式(整流方式、工作原理)e、最好能提供實(shí)測(cè)電能質(zhì)量參數(shù)。6.4.2諧波濾波裝置容量的確定 諧波濾波裝置總?cè)萘看_定的基本原則：

a、滿足濾波效果的要求，即保證流入系統(tǒng)的各次諧波電流和母線上的綜合電壓畸變率在國(guó)標(biāo)（GB/T14549-93）規(guī)定的范圍之內(nèi)。b、諧波濾波裝置的基波無(wú)功輸出要滿足無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)男枰俊Ｔ跐M足上述技術(shù)要求前提下，裝置容量不宜過(guò)大。一則會(huì)使投資增加，二則會(huì)使母線或系統(tǒng)電壓升高。6.4.3諧波濾波裝置的支路設(shè)置

諧波濾波裝置一般分為幾個(gè)支路，根據(jù)諧波發(fā)生量的次數(shù)和大小設(shè)置各支路的參數(shù)，在滿足負(fù)載無(wú)功補(bǔ)償需要量、滿足公共連接點(diǎn)（P.C.C.點(diǎn)）的電壓畸變率和流入系統(tǒng)各次諧波電流要求的前提下，要避免在某次諧波頻率下產(chǎn)生并聯(lián)電流諧振，以保證諧波濾波裝置的長(zhǎng)期安全運(yùn)行。

諧波發(fā)生量的次數(shù)和大小由現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試或理論計(jì)算確定?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試能準(zhǔn)確測(cè)量出系統(tǒng)中存在的諧波量的次數(shù)和大小，為諧波濾波裝置的設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確的參數(shù)。6.4.4諧波濾波裝置的結(jié)構(gòu)和性能

諧波濾波裝置由濾波電容器、調(diào)諧電抗器、微電感電阻器、柜架、開(kāi)關(guān)柜等主要設(shè)備組合而成。一般裝有2—4個(gè)單調(diào)諧諧波濾波裝置，有時(shí)包括一個(gè)高通諧波濾波裝置或“C”式諧波濾波裝置，依不同場(chǎng)合具體參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)而定。6.5諧波濾波裝置的運(yùn)行操作與維護(hù)保養(yǎng)

a、濾波裝置必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行運(yùn)行操作，投入諧波濾波裝置從低次往高次，切除諧波濾波裝置從高次往低次。b、高壓諧波濾波裝置運(yùn)行時(shí)，任何人不得進(jìn)入安全網(wǎng)門(mén)內(nèi)。諧波濾波裝置切除后，經(jīng)10分鐘放電，并進(jìn)行可靠接地后，安全網(wǎng)門(mén)內(nèi)方可進(jìn)入。

c、當(dāng)諧波濾波裝置室溫度超過(guò)規(guī)定值時(shí)，應(yīng)啟動(dòng)降溫設(shè)備。d、濾波電容器和調(diào)諧電抗器應(yīng)定期測(cè)量C（uf）、tgδ、L（mh）、絕緣電阻等。

e、諧波濾波裝置室應(yīng)定期清掃，遇有風(fēng)雪或風(fēng)沙天氣，應(yīng)關(guān)閉門(mén)窗。

我公司擁有多套諧波濾波裝置的設(shè)計(jì)、制造、安裝、調(diào)試、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。我們?cè)笧槟峁┮韵路?wù)： a、諧波在線測(cè)量

包括各種非線性負(fù)荷的諧波電流發(fā)生量、引起供電線母線電壓正弦波形畸變率、電力系統(tǒng)背景諧波等。b、諧波評(píng)估

實(shí)測(cè)或理論計(jì)算諧波發(fā)生量及其危害的預(yù)測(cè)，并提出治理的初步方案。

c、濾波裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)

包括設(shè)備參數(shù)選擇、最佳系統(tǒng)設(shè)計(jì)和主要組件的設(shè)備設(shè)計(jì)以及工廠設(shè)計(jì)。

d、提供濾波裝置成套設(shè)備，并進(jìn)行設(shè)備安裝或安裝指導(dǎo)。e、濾波裝置現(xiàn)場(chǎng)調(diào)諧試驗(yàn)。f、現(xiàn)場(chǎng)裝置的指標(biāo)考核。

第三篇：諧波如何產(chǎn)生范文

諧波如何產(chǎn)生？

答：向公用電網(wǎng)注入諧波電流或在公用電網(wǎng)上產(chǎn)生諧波電壓的電氣設(shè)備稱(chēng)為諧波源。具有非線性特性的電氣設(shè)備是主要的諧波源，例如帶有功率電子器件的變流設(shè)備，交流控制器和電弧爐、感應(yīng)爐、熒光燈、變壓器等。

諧波產(chǎn)生的根本原因是由于非線性負(fù)載所致。當(dāng)電流流經(jīng)負(fù)載時(shí)，與所加的電壓不呈線性關(guān)系，就形成非正弦電流，從而產(chǎn)生諧波。

諧波頻率是基波頻率的整倍數(shù)，根據(jù)法國(guó)數(shù)學(xué)家傅立葉(M.Fourier)分析原理證明，任何重復(fù)的波形都可以分解為含有基波頻率和一系列為基波倍數(shù)的諧波的正弦波分量。諧波是正弦波，每個(gè)諧波都具有不同的頻率、幅度與相角。諧波可以區(qū)分為偶次與奇次諧波。在平衡的三相系統(tǒng)中，由于對(duì)稱(chēng)關(guān)系，偶次諧波已經(jīng)被消除了，只有奇次諧波存在，奇次諧波引起的危害比偶次諧波更多更大。我國(guó)工業(yè)企業(yè)也越來(lái)越多的使用產(chǎn)生諧波的電氣設(shè)備，例如晶閘管電路供電的直流提升機(jī)、交-交變頻裝置、軋鋼機(jī)直流傳動(dòng)裝置、晶閘管串級(jí)調(diào)速的風(fēng)機(jī)水泵和冶煉電弧爐等。這些設(shè)備取用的電流是非正弦形的，其諧波分量使系統(tǒng)正弦電壓產(chǎn)生畸變。諧波電流的量取決于諧波源設(shè)備本身的特性及其工作狀況，而與電網(wǎng)參數(shù)無(wú)關(guān)，故可視為恒流源。各種晶閘管電路產(chǎn)生的諧波次數(shù)與其電路形式有關(guān)，稱(chēng)為該電路的特征諧波。除特征諧波外，在三相電壓不平衡，觸發(fā)脈沖不對(duì)稱(chēng)或非穩(wěn)定工作狀態(tài)下，上述電路還會(huì)產(chǎn)生非特征諧波。進(jìn)行諧波分析和計(jì)算最有意義的是特征諧波，如果5，7，11，13次等。如直流側(cè)電流波紋較大，則5次諧波幅值將增大，其余各次諧波幅值將減少。當(dāng)電網(wǎng)接有多個(gè)諧波源時(shí)，由于各諧波源的同次諧波電流分量的相位不同，其和將小于各分量的算術(shù)和。變壓器激磁電流中含有3，5，7等各次諧波分量。由于變壓器的原副邊繞組中總有一組為角形接法，為3次諧波提供了通路，故3次諧波電流不流入電網(wǎng)。但當(dāng)各相激磁電流不平衡時(shí)，可使3次諧波的殘余分量(最多可達(dá)20%)進(jìn)入電網(wǎng)。

第四篇：供電系統(tǒng)諧波治理技術(shù)講座供電系統(tǒng)諧波治理技術(shù)講座

供電系統(tǒng)諧波治理技術(shù)講座

無(wú)源電力濾波器的設(shè)計(jì)與調(diào)試

華北電力大學(xué)電氣工程學(xué)院

一、無(wú)源LC濾波器根本原理和結(jié)構(gòu)

LC濾波器仍是應(yīng)用最多、最廣的濾波器。

1、常用的兩種濾波器：調(diào)諧濾波器和高通濾波器。

2、濾波器設(shè)計(jì)要求

1〕使注入系統(tǒng)的諧波減小到國(guó)標(biāo)允許的水平；

2〕進(jìn)行基波無(wú)功補(bǔ)償，供應(yīng)負(fù)荷所需的無(wú)功功率。

3、單調(diào)諧濾波器

由圖主電路可求：

調(diào)諧頻率：

調(diào)諧次數(shù)：

在諧振點(diǎn)：∣z∣＝R

特征阻抗：

品質(zhì)因數(shù)：

q為設(shè)計(jì)濾波器的重要參數(shù)，典型值q=30～60。

4、高通濾波器

用于吸收某一次數(shù)及其以上的各次諧波。如下圖。

復(fù)數(shù)阻抗：

截止頻率：

結(jié)構(gòu)參數(shù)：，一般取m=0.5~2；

q=0.7

~

1.4

依據(jù)以上三式可設(shè)計(jì)高通濾波器的參數(shù)。

二、濾波器設(shè)計(jì)內(nèi)容和計(jì)算公式

1、濾波器參數(shù)選擇原那么

原那么：最小投資；母線

THDU

和進(jìn)入系統(tǒng)的諧波電流最小；滿足無(wú)功補(bǔ)償?shù)囊?；保證平安、可靠運(yùn)行。

參數(shù)設(shè)計(jì)、選擇前必須掌握的資料：

1〕系統(tǒng)主接線和系統(tǒng)設(shè)備〔變壓器、電纜等〕資料；

2〕系統(tǒng)和負(fù)荷的性質(zhì)、大小、阻抗特性等；

3〕諧波源特性〔諧波次數(shù)、含量、波動(dòng)性能等〕；

4〕無(wú)功補(bǔ)償要求；要到達(dá)的濾波指標(biāo)；

5〕濾波器主設(shè)備參數(shù)誤差、過(guò)載能力、溫度等要求。

以上資料是濾波器參數(shù)選擇、設(shè)計(jì)必要條件。

案例設(shè)計(jì)問(wèn)題：沒(méi)有系統(tǒng)最終規(guī)模的諧波資料……

2、濾波器結(jié)構(gòu)及接線方式選擇

由一組或數(shù)組單調(diào)諧濾波器組成，有時(shí)再加一組高通濾波器。工程接線可靈活多樣，但推薦采用電抗器接電容低壓側(cè)的星形接線，主要優(yōu)點(diǎn)是：

1〕任一電容擊穿短路電流??；

2〕設(shè)備承受的僅為相電壓；

3〕便于分相調(diào)諧。

高通濾波器多采用二階減幅型結(jié)構(gòu)〔基波損耗小，頻率特性好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單〕。經(jīng)濟(jì)原因高通濾波器多用于高壓。

1、濾波器參數(shù)選擇原那么

原那么：最小投資；母線

THDU

和進(jìn)入系統(tǒng)的諧波電流最??；滿足無(wú)功補(bǔ)償?shù)囊?；保證平安、可靠運(yùn)行。

參數(shù)設(shè)計(jì)、選擇前必須掌握的資料：

1〕系統(tǒng)主接線和系統(tǒng)設(shè)備〔變壓器、電纜等〕資料；

2〕系統(tǒng)和負(fù)荷的性質(zhì)、大小、阻抗特性等；

3〕諧波源特性〔諧波次數(shù)、含量、波動(dòng)性能等〕；

4〕無(wú)功補(bǔ)償要求；要到達(dá)的濾波指標(biāo)；

5〕濾波器主設(shè)備參數(shù)誤差、過(guò)載能力、溫度等要求

以上資料是濾波器參數(shù)選擇、設(shè)計(jì)必要條件。

本案例1段母線濾波器接線〔圖紙拷貝〕……。

3、濾波器設(shè)計(jì)參數(shù)的分析處理

參數(shù)設(shè)計(jì)必須應(yīng)依據(jù)實(shí)測(cè)值或絕對(duì)可靠的諧波計(jì)算值，但根據(jù)具體情況可作一些近似處理：

1〕母線短路容量較小或換算得到的系統(tǒng)電抗〔包括變壓器〕XS較大時(shí)，可忽略系統(tǒng)等值電阻RS；

2〕系統(tǒng)原有諧波水平應(yīng)通過(guò)實(shí)測(cè)得到，在濾波器參數(shù)設(shè)計(jì)時(shí)，新老諧波電流源應(yīng)一起考慮；

3〕L、C制造、測(cè)量存在誤差，以及f、T變化可能造成濾波器失諧，誤差分析是參數(shù)設(shè)計(jì)必須考慮的問(wèn)題；

4〕參數(shù)設(shè)計(jì)涉及技術(shù)指標(biāo)、平安指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，往往需經(jīng)多個(gè)方案比擬后才能確定。

4、濾波器方案與參數(shù)的分析計(jì)算

1〕確定濾波器方案

確定用幾組單調(diào)諧濾波器，選高通濾波器截止頻率，以及用什么方式滿足無(wú)功補(bǔ)償?shù)囊蟆?/p>

例如：三相全波整流型諧波源，可設(shè)5、7、11次單調(diào)諧濾波器，高通濾波器截止頻率選12次。無(wú)功補(bǔ)償要求沉著量需求平衡角度，通過(guò)計(jì)算綜合確定。

2〕濾波器根本參數(shù)的分析

電容器根本參數(shù)：額定電壓UCN、額定容量QCN、基波容抗XC，而XC=3

U2CN/

QCN〔這里QCN

是三相值〕。

為保證電容器平安運(yùn)行，電壓應(yīng)限制在一定范圍內(nèi)。

3〕濾波器參數(shù)的初步計(jì)算〔按正常條件〕

設(shè)h次諧波電壓含有率為HRUh，通過(guò)推導(dǎo)可得到：

其中，q

為濾波器的最正確品質(zhì)因數(shù)。以上是從保證電容器電壓要求初步選擇的參數(shù)。但為保證電容器的平安運(yùn)行還應(yīng)滿足過(guò)電流和容量平衡的要求，公式如下：

4〕濾波器參數(shù)的初步計(jì)算

串聯(lián)電抗器參數(shù)

以上為單調(diào)諧濾波器參數(shù)的初步選擇。

5〕濾波器參數(shù)的最后確定

濾波器最終參數(shù)需通過(guò)大量、屢次頻率特性仿真計(jì)算結(jié)果確定；并根據(jù)要求指標(biāo)進(jìn)行校驗(yàn)。

為保證平安運(yùn)行，還要選斷路器、避雷器、保護(hù)等。

自動(dòng)調(diào)諧濾波器〔改變電感

L〕能提高濾波效果。但由于技術(shù)經(jīng)濟(jì)的原因，目前應(yīng)用不普遍。

5、濾波器參數(shù)指標(biāo)的校驗(yàn)

1〕電壓平衡

：校驗(yàn)支路濾波電容器的額定電壓

2〕電流平衡：校驗(yàn)濾波電容器的過(guò)電流水平，IEC為1.45倍。

3〕容量平衡：QCN=

QC1〔基波容量〕+ΣQ

h

(諧波容量)；

對(duì)濾波支路僅考慮I1

和Ih

通過(guò)時(shí)，近似有：

6、其它分析、計(jì)算工作

1〕濾波支路等值頻偏〔總失諧度〕的計(jì)算

2〕濾波支路品質(zhì)因數(shù)q值的計(jì)算

其中，δs為濾波器接點(diǎn)看進(jìn)去的系統(tǒng)等值阻抗角。

3〕濾波器性能和二次保護(hù)等分析計(jì)算

濾波器設(shè)計(jì)的技術(shù)性很強(qiáng)，需有專(zhuān)門(mén)的程序。除參數(shù)計(jì)算外，要能對(duì)濾波器的諧波阻抗、綜合阻抗、諧波放大、局部諧振〔串、并聯(lián)〕等濾波性能進(jìn)行分析。

三、案例濾波器設(shè)計(jì)方法介紹

1、案例簡(jiǎn)介

2、諧波數(shù)據(jù)合成中頻爐屬交－直－交供電，換流脈動(dòng)數(shù)為6，特征諧波值為6K±1次諧波。非對(duì)稱(chēng)觸發(fā)等原因，存在非特征諧波。

福建中試測(cè)試：線2、線4和中頻爐饋線；各諧波電壓畸變率全部超標(biāo)，5、11、13及以上諧波電流超標(biāo)。

非在電網(wǎng)最小方式、鋼廠非滿負(fù)荷下的測(cè)試，測(cè)試結(jié)果偏小；及今后8臺(tái)爐投運(yùn)超標(biāo)肯定更大。

設(shè)計(jì)問(wèn)題：沒(méi)有單臺(tái)電爐諧波測(cè)試數(shù)據(jù)，沒(méi)有新供電方案下負(fù)荷同時(shí)運(yùn)行測(cè)試數(shù)據(jù)，需根據(jù)經(jīng)驗(yàn)及現(xiàn)有供電方案諧波測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析獲取設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。

按電爐變80％負(fù)荷率合成各母線諧波電流……。

3、基波無(wú)功容量計(jì)算

按母線電爐全部運(yùn)行功率因數(shù)大于0.9，單爐運(yùn)行功率因數(shù)應(yīng)小于1，治理前平均功率因數(shù)取0.85條件，通過(guò)程序計(jì)算各段母線的三相基波補(bǔ)償容量：

10KV

I段：Q=3.8MVAR

10KV

II段：Q=2.65MVAR

605頻爐線：

Q=1.9MVAR4、考核標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算和濾波器配置選擇

根據(jù)各母線的短路容量，計(jì)算各段母線電爐運(yùn)行過(guò)程中的諧波考核標(biāo)準(zhǔn)；以及比照合成的諧波電流水平，選擇、配置各段母線的濾波器。

總電壓畸變率國(guó)標(biāo)規(guī)定的限值

各級(jí)電網(wǎng)諧波電壓限值〔%〕

電壓〔KV〕

THD

奇次

偶次

0.38

5..4.0

2.0

6.10.4

3.2

1.6

35.66

2.4

1.2

1.6

0.0

允許注入電網(wǎng)的各次諧波電流國(guó)標(biāo)規(guī)定限值〔局部〕

短路容量不同時(shí)的換算公式：

根據(jù)短路容量換算案例的各母線諧波電流允許值。

標(biāo)稱(chēng)電壓〔KV〕

基準(zhǔn)短路容量〔MVA〕

010.0

100.0

0.260

020.0

013.0

020.0

008.5

015.0

006.4

006.8

005.1

009.3

〔I〕010.0

116.0

025.0

016.5

012.5

016.9

008.2

013.3

006.1

006.5

004.9

008.7

(II)010.0

116.0

019.1

010.1

009.5

010.8

006.2

009.0

004.7

005.0

003.7

006.5

(605)010.0

080.0

011.1

005.1

005.6

005.6

003.6

004.9

002.7

002.9

002.2

003.7

標(biāo)稱(chēng)電壓〔KV〕

基準(zhǔn)短路容量〔MVA〕

010.0

100.0

004.3

007.9

003.7

004.1

003.2

006.0

002.8

005.4

002.6

002.9

〔I〕010.0

116.0

004.1

007.5

003.6

003.9

003.1

005.8

002.7

005.2

002.5

002.8

(II)010.0

116.0

003.2

005.7

002.7

003.0

002.3

004.4

002.1

004.0

001.9

002.1

(605)010.0

080.0

001.8

003.3

001.6

001.8

001.4

002.6

001.2

002.3

001.1

001.2

標(biāo)稱(chēng)電壓〔KV〕

基準(zhǔn)短路容量〔MVA〕

010.0

100.0

002.3

.004.5

.004.5

002.1

004.1

〔I〕010.0

116.0

002.2

004.3

004.3

002.0

003.9

(II)010.0

116.0

001.7

003.3

003.3

001.5

003.0

(605)010.0

080.0

001.0

001.9

001.9

000.9

001.8

與合成的案例諧波比擬：各母線諧波電流均超標(biāo)，由于裝置的非同時(shí)觸發(fā)，存在非特征諧波超標(biāo)的現(xiàn)象。因此只能對(duì)主要的頻譜進(jìn)行設(shè)置濾波器；由于電爐運(yùn)行方式大幅度變化，特別是10KV

I段負(fù)荷變化較大，受基波無(wú)功補(bǔ)償容量限制，參數(shù)設(shè)計(jì)存在難度及影響其濾波效果。

綜合考慮：各母線配置5、7、11、13次濾波器。

5、濾波器參數(shù)設(shè)計(jì)〔以10KV

I段為例〕

由于中頻爐諧波為連續(xù)頻譜諧波，以及基波補(bǔ)償電容器的限制，濾波器參數(shù)設(shè)計(jì)很難滿足要求，經(jīng)幾十次分析、比擬，確定的案例最終單相參數(shù)如下：

H5

H7

H11

H13

合計(jì)

電容器〔μF〕

27.51592

20.77733

22.98421

三相電容器安裝容量〔kvar〕

1830

1350

1860

1269

6309

三相基波輸出容量〔kvar〕

900

666

1108

726

3400

電抗器〔毫亨〕

14.74522

9.96178

2.39522

2.61115

考慮的問(wèn)題：濾波效果，電壓、電流、容量是否能夠平衡，是否存在諧波放大，無(wú)功是否過(guò)補(bǔ)等，通過(guò)對(duì)參數(shù)進(jìn)行屢次仿真，調(diào)整、比擬和評(píng)估設(shè)計(jì)效果，……。

1段母線補(bǔ)償電容器和濾波器同時(shí)運(yùn)行仿真例如：

僅濾波器投入運(yùn)行的仿真例如。……。

四、設(shè)備定貨、施工和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試

1、擬合標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)與產(chǎn)品定貨

按設(shè)計(jì)參數(shù)選配、擬合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格電容器，考慮電抗器調(diào)節(jié)范圍，提出溫升、耐壓、損耗等指標(biāo)。

電容器要求+誤差，電抗器±5%可調(diào)，電容器質(zhì)量…。

注意濾波電容器，干式、油侵電容器等問(wèn)題……。

2、工程施工需要注意的問(wèn)題

LC濾波器屬工程，結(jié)合用戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)條件、情況，設(shè)計(jì)單位應(yīng)提供完善的工程資料，安裝、施工要求；由于濾波器現(xiàn)場(chǎng)安裝，要求工程單位按設(shè)計(jì)施工、保證質(zhì)量；做詳細(xì)安裝檢查，保證連接正確，防止相序、設(shè)備接線錯(cuò)誤

案例施工中的問(wèn)題：連接、保護(hù)……

3、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試主要要求和方法

1〕要求：保證系統(tǒng)可靠運(yùn)行，防止系統(tǒng)與濾波器諧振造成的諧波放大；投切過(guò)電壓限制在有效范圍內(nèi)；保證濾波本身平安運(yùn)行，不會(huì)導(dǎo)致電容、電感、電阻等不發(fā)生穩(wěn)態(tài)過(guò)負(fù)荷，以及投、切時(shí)的過(guò)電壓、過(guò)電流不損壞本體設(shè)備。

其中，多數(shù)與設(shè)計(jì)有關(guān)……。

2〕步驟：測(cè)量各種工況諧波；計(jì)算系統(tǒng)和濾波器頻率特性，研究是否可能出現(xiàn)諧波放大，決定濾波器是正調(diào)偏還是負(fù)調(diào)偏；計(jì)算調(diào)整后的過(guò)電壓、過(guò)電流；分析、考慮配置的保護(hù)，避雷器對(duì)投切、斷路器重燃過(guò)電壓有重要作用；編寫(xiě)濾波器投入方案，測(cè)量考核濾波效果。

案例調(diào)試中發(fā)生的問(wèn)題：……。

3〕方法：

幅頻特性法：諧振時(shí)Z=R，濾波器電流最大；電阻上的電壓最大，濾波器總電壓最小；因此，通過(guò)觀測(cè)兩個(gè)電壓與預(yù)估的電壓比擬，可確定調(diào)諧回路的諧振。

缺點(diǎn)：誤差大，有計(jì)算誤差、試驗(yàn)誤差和觀測(cè)誤差。

相頻特性法：把電阻電壓和濾波器總電壓分別送示波器兩個(gè)通道進(jìn)行相角比擬，可確定濾波器是否諧振?？刹捎猛S或不同軸兩種方法。同軸法看到的是點(diǎn)重合或相反，因此誤差大；不同軸法通過(guò)橢圓變成直線確定諧振，因此觀察比擬容易，準(zhǔn)確，工作量小。

放電振蕩法：過(guò)程如圖

放電時(shí)測(cè)量R上電壓，記錄波形；

測(cè)量周波時(shí)間，可計(jì)算諧振頻率。

缺點(diǎn)：每測(cè)一次都需充、放

電一次，過(guò)程復(fù)雜，也不夠準(zhǔn)確。

因此，三種方法中，相頻特性法比擬實(shí)用，而且可用頻率計(jì)實(shí)際測(cè)量諧振頻率；改變信號(hào)發(fā)生器頻率，還可以測(cè)量濾波器的阻抗頻率特性。

實(shí)際工程一般采用-5%〔負(fù)偏〕調(diào)諧濾波器。

4、案例工程運(yùn)行測(cè)試結(jié)果〔1段母線〕

投運(yùn)前：

電壓〔V〕

電流〔A〕

功率因數(shù)

電壓總畸變率%

電流總畸變率%

9800

540

0.88

10.1

5.1

投運(yùn)后：

電壓〔V〕

電流〔A〕

功率因數(shù)

電壓總畸變率%

電流總畸變率%

10200

560

0.99

1.5

4.2

投運(yùn)后各次諧波電流的95%最大值

五、關(guān)于電弧爐諧波治理的簡(jiǎn)介

1、電弧爐負(fù)荷特點(diǎn)和治理要求

1〕三相負(fù)荷電流嚴(yán)重不對(duì)稱(chēng)，嚴(yán)重時(shí)負(fù)序可達(dá)正序的50%～60%，熔化期也占20%。需解決不平衡問(wèn)題；

2〕含有2、3、4、5、7等次諧波，產(chǎn)生的諧波電流頻譜廣，含有偶次諧波，諧波治理要求高；

3〕電弧爐隨機(jī)運(yùn)行在開(kāi)路--短路--過(guò)載狀態(tài)，很大的功率沖擊，引起PCC母線電壓變動(dòng)，存在電壓閃變問(wèn)題。

4〕電爐變壓器和短網(wǎng)消耗大量無(wú)功，因此運(yùn)行功率因數(shù)非常低，增大電網(wǎng)損耗、降低電壓水平。

小容量電弧爐可用

LC

無(wú)源濾波器，但對(duì)設(shè)計(jì)的要求比擬高，一般采用C型電力濾波器。

2、常用SVC形式和TCR補(bǔ)償原理

常用的SVC有晶閘管控制電抗器〔TCR〕、自飽和電抗器〔SR〕和晶閘管投切電容器〔TSC〕三種。

TCR原理、結(jié)構(gòu)，以及相關(guān)工程、技術(shù)問(wèn)題如下：

3、TCR補(bǔ)償與LC濾波的原理區(qū)別

1〕電弧爐負(fù)荷三相不平衡、無(wú)功沖擊是根本原因，要求進(jìn)行動(dòng)態(tài)、分相補(bǔ)償，TCR是解決問(wèn)題的必須手段。同時(shí)解決電弧爐負(fù)荷產(chǎn)生、存在的問(wèn)題。

TCR為動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，響應(yīng)時(shí)間在20ms內(nèi)。

2〕LC濾波器以治理諧波為主，兼顧補(bǔ)償系統(tǒng)無(wú)功。目前一般應(yīng)用場(chǎng)合，不具備動(dòng)態(tài)補(bǔ)償功能。

電力機(jī)車(chē)諧波治理可采用投切方式〔非動(dòng)態(tài)〕。

3〕采用那種類(lèi)型的裝置，涉及到負(fù)荷性質(zhì)、濾波〔

或補(bǔ)償〕效果、可行性和工程投資等。

解決問(wèn)題是類(lèi)型選擇的原那么。TCR設(shè)計(jì)方法略。

第五篇：霧霾產(chǎn)生原因及治理措施

1.2013年我國(guó)北方PM2.5主要來(lái)源調(diào)查分析

剛剛過(guò)去的國(guó)慶“黃金周”期間，北京、天津、河北等地再遇霧霾。在7天黃金周假期中，北京霧霾天氣過(guò)半，10月6日，進(jìn)出北京的多條高速公路一度不得不因能見(jiàn)度過(guò)低而采取臨時(shí)封閉措施。

黃金周假期過(guò)去的首個(gè)工作日，本報(bào)記者分赴2013全國(guó)十大污染城市排名前三季度多月榜上有名的北京、天津、石家莊、唐山、邢臺(tái)、邯鄲六城，直擊當(dāng)?shù)仂F霾天氣和各地治理措施。

中央財(cái)政50億支持

京津冀及周邊治污

財(cái)政部14日發(fā)布消息，中央財(cái)政已于日前安排50億元資金，全部用于京津冀及周邊地區(qū)大氣污染治理工作，具體包括京津冀晉魯和內(nèi)蒙古六個(gè)省份，并重點(diǎn)向治理任務(wù)重的河北省傾斜。

財(cái)政部表示，該項(xiàng)資金將以“以獎(jiǎng)代補(bǔ)”的方式，按上述地區(qū)預(yù)期污染物減排量、污染治理投入、PM2.5濃度下降比例三項(xiàng)因素分配。本結(jié)束后，中央財(cái)政將對(duì)上述地區(qū)大氣污染防治工作成效進(jìn)行考核，根據(jù)實(shí)際考核結(jié)果再進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)資金清算，突出績(jī)效導(dǎo)向作用。

據(jù)悉，為貫徹落實(shí)《國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃的通知》，2013年，中央財(cái)政整合有關(guān)專(zhuān)項(xiàng)設(shè)立大氣污染防治專(zhuān)項(xiàng)資金，使有限的資金更好地用在刀刃上。

國(guó)慶期間及節(jié)后京津冀6市霧霾嚴(yán)重

北京：黃金周僅兩三天晴好

在北京，霧霾是個(gè)無(wú)法繞開(kāi)的話題。國(guó)家環(huán)保部數(shù)據(jù)顯示，5月份北京在全國(guó)十大污染城市中排名第八，并被列入全球10大污染城市。

霧霾之于北京的影響，早已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了氣象意義范疇。一名長(zhǎng)居北京的居民告訴本報(bào)記者，記憶中，北京霧霾嚴(yán)重起來(lái)也就是近兩三年的事情。

而被一向擁有最美秋天的北京，截至9月28日，北京南郊觀象臺(tái)觀測(cè)到的9月霧霾日數(shù)達(dá)14天，較常年同期(3.6天)偏多10.4天，接近4倍。在剛過(guò)去的 “十一”黃金周當(dāng)中，除了兩天半的晴好，其他全是霧霾天。而近幾日，一個(gè)熱議的話題是，由于北京霧霾天氣嚴(yán)重，中科院原想引進(jìn)的一位優(yōu)秀留學(xué)人員最后選擇了留在美國(guó)。

北京的車(chē)

截至2013年8月底，全市機(jī)動(dòng)車(chē)保有量537.1萬(wàn)輛，年排放污染物達(dá)到90萬(wàn)噸左右。機(jī)動(dòng)車(chē)排放的主要污染物分擔(dān)率比較高，其中一氧化碳分擔(dān)86%，氮氧化物占57%，碳?xì)浠衔锓謸?dān)38%。從PM2.5來(lái)源上說(shuō)，機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放“貢獻(xiàn)”了25%。

唐山：9月份以來(lái)就沒(méi)見(jiàn)過(guò)幾個(gè)晴天

與石家莊的污染相比，重工業(yè)城市唐山不遑多讓。今年“十大污染城市”月度榜單上，唐山從來(lái)沒(méi)有落榜。“感覺(jué)唐山的空氣很硬，一口進(jìn)去能噎住?！庇腥松踔临|(zhì)疑：“我們的空氣里有氧氣嗎？”唐山的王警官說(shuō)，從9月份以來(lái)就沒(méi)看見(jiàn)過(guò)幾個(gè)晴天，“因?yàn)橹毓I(yè)太多了，整天灰大土大，家里早上剛收拾，晚上又一層灰?！?/p>

從唐山市環(huán)保局的窗戶(hù)望出去，剛好可以看到西郊熱電廠的大煙囪正在冒煙。本報(bào)記者采訪中，在現(xiàn)場(chǎng)看到，西郊熱電廠與唐山市中心近在咫尺，與之相鄰的還有豐南貝鋼，幾根高大的煙囪一直在冒著煙。而根據(jù)規(guī)劃，包括這兩者在內(nèi)的9家企業(yè)將在未來(lái)幾年內(nèi)逐步實(shí)施關(guān)閉、搬遷，將會(huì)從城區(qū)轉(zhuǎn)移鐵產(chǎn)能616萬(wàn)噸、鋼產(chǎn)能1510萬(wàn)噸；凈削減二氧化硫22688噸，氮氧化物30142噸，氨氮19.89噸；9家企業(yè)物料、產(chǎn)品運(yùn)輸?shù)姆蹓m，每年減少8593噸。

河北的煤

我國(guó)鋼鐵行業(yè)二氧化硫年排放總量為84萬(wàn)噸，其中唐山28.27萬(wàn)噸，占總排放量的34%，而煉鐵最主要的來(lái)源便是燒煤。

天津：面對(duì)面兩建筑都無(wú)法相互看清

10月8日，記者趕赴穩(wěn)居“十大污染城市”前十的天津，實(shí)地體驗(yàn)了陽(yáng)光和輕度灰霾天氣交織下的天津。陽(yáng)光燦爛，天氣不錯(cuò)，但天空中始終如有薄薄的霧霾籠罩?！岸剂?xí)慣了，這天氣算是不錯(cuò)的?！币晃划?dāng)?shù)厥忻窀嬖V本報(bào)記者，“前幾年不知道啥叫霾，連這個(gè)字都沒(méi)聽(tīng)說(shuō)過(guò)，現(xiàn)在知道了，霧霾天氣，我們小時(shí)候哪聽(tīng)說(shuō)過(guò)呀。”他說(shuō)，只要陽(yáng)光很好，沒(méi)有影響能見(jiàn)度，稍微有點(diǎn)灰霾的天氣實(shí)際上在天津算是挺不錯(cuò)的。

在過(guò)去的這個(gè)黃金周，天津遭遇了入秋以來(lái)的首場(chǎng)霧霾天氣。10月6日至7日，天津出現(xiàn)了能見(jiàn)度1公里以?xún)?nèi)的霧霾天氣，嚴(yán)重時(shí)，甚至出現(xiàn)了能見(jiàn)度40米的濃霧，面對(duì)面的兩棟建筑都無(wú)法相互看清。天津市氣象臺(tái)一度發(fā)布了大霧黃色預(yù)警。

天津的油

天津的機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放對(duì)PM2.5影響度約達(dá)33%。其中，長(zhǎng)期以來(lái)一直使用國(guó)三標(biāo)準(zhǔn)成品油是尾氣排放對(duì)天津空氣造成污染的重要原因。

國(guó)三汽油的硫含量為150ppm，升級(jí)為國(guó)四標(biāo)準(zhǔn)后，其中的硫含量將下降到50ppm。

石家莊：黃金周空氣天天“飄紅”

10月9日，本報(bào)記者從北京乘動(dòng)車(chē)赴石家莊采訪，列車(chē)始終行駛在茫茫霧霾中，陽(yáng)光顯得蒼白無(wú)力。而進(jìn)入石家莊市，這種感覺(jué)尤為強(qiáng)烈。此前的國(guó)慶7天，該市6天空氣質(zhì)量“飄紅”，8日、9日連發(fā)霾橙色預(yù)警，污染指數(shù)達(dá)到400多，處于最高級(jí)別的嚴(yán)重污染狀態(tài)。

為了趕上其他大城市的步伐，石家莊2009年提出創(chuàng)造“石家莊速度”，“一天拆一座樓、四個(gè)月修兩條路”，進(jìn)行城中村改造，各個(gè)區(qū)都在施工。當(dāng)前石家莊正在興建地鐵，很多地方開(kāi)挖路面。市民反映，這兩年城區(qū)發(fā)展比較集中，最大的變化就是高樓大廈多了，放眼望去，都是高樓，但樹(shù)栽種得很少，天氣一直在惡化。在“十大污染城市”排名中，石家莊常?！鞍蔚妙^籌”。

邢臺(tái)：空氣質(zhì)量“嚴(yán)重污染”

10月8日，本報(bào)記者到達(dá)河北邢臺(tái)采訪。據(jù)國(guó)家環(huán)境監(jiān)測(cè)總站發(fā)布的數(shù)據(jù)，邢臺(tái)當(dāng)日的空氣質(zhì)量指數(shù)達(dá)到了346的“嚴(yán)重污染”水平。據(jù)了解，今年1~9月份，邢臺(tái)市嚴(yán)重污染天氣41天，重度污染58天，良好以上天氣只有32天，9月28日~30日，又連續(xù)3天重度污染，在發(fā)布的國(guó)內(nèi)城市空氣質(zhì)量排行中，邢臺(tái)多次成為最差榜單前十。

邯鄲：空氣污染讓人出不了門(mén)

10月10日，邯鄲市民倪先生談到國(guó)慶及前兩天的霧霾還“心有余悸”，“實(shí)在太嚴(yán)重了，不用看指數(shù)我都知道有多重。這么重讓人怎么出門(mén)??？像我們上了年紀(jì)的人還好，那些年輕人、小孩怎么辦呢？”倪先生表示自己是附近一家企業(yè)的職工，是土生土長(zhǎng)的邯鄲人，“這對(duì)人體危害那么大”，他說(shuō)，是時(shí)候重視這個(gè)問(wèn)題了。

霧霾追因

城市原因

小車(chē)數(shù)量增長(zhǎng)太快 周邊污染相互滲透影響

本報(bào)記者發(fā)現(xiàn)，工業(yè)排放、機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣污染、城市揚(yáng)塵污染等，都是造成京津冀地區(qū)大氣污染的重要來(lái)源，而城市本身地理?xiàng)l件、氣象條件等，也都是影響霧霾天氣形成及持續(xù)的客觀因素。

“大氣灰霾追因與控制”專(zhuān)項(xiàng)科學(xué)家陳良富表示，對(duì)北京來(lái)說(shuō)，“除了城市里機(jī)動(dòng)車(chē)數(shù)量急劇增長(zhǎng)和我們自身的排放，周邊城市對(duì)北京的影響也很大。即使北京自己治理得干凈了，周邊的污染一過(guò)來(lái)，污染的來(lái)源仍無(wú)法改變。”他說(shuō)，比如，河北煤炭的消耗一直在增加，一遇到不利于擴(kuò)散的自然條件，大氣污染就無(wú)法避免。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，北京PM2.5構(gòu)成中24.5%來(lái)自周邊地區(qū)。一份研究表明，當(dāng)南風(fēng)吹起時(shí)，保定地區(qū)大氣中的PM2.5隨著氣流一天之后就可到達(dá)北京上空。

產(chǎn)業(yè)原因

傳統(tǒng)重工業(yè)城市高污染高耗能企業(yè)多污染嚴(yán)重

本報(bào)記者走訪石家莊和唐山等地，發(fā)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的粉塵等都是造成當(dāng)?shù)匚廴緡?yán)重的主要因素，作為全國(guó)鋼鐵業(yè)重點(diǎn)城市的唐山，其污染源主要集中于京唐港、曹妃甸、灤縣，而這三個(gè)地方重工業(yè)密集程度已為中國(guó)之最。

針對(duì)這些年越來(lái)越嚴(yán)重的大氣污染情況，邯鄲市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心研究員宋寧在接受本報(bào)記者采訪時(shí)也表達(dá)了他的擔(dān)憂，他說(shuō)“邯鄲污染主要來(lái)源有三，燃料燃燒、工業(yè)生產(chǎn)和交通運(yùn)輸”。

記者在石家莊采訪時(shí)了解到，石家莊的霧霾天氣一般呈現(xiàn)“采暖期重于非采暖期”的規(guī)律，石家莊在取締分散燃煤鍋爐的同時(shí)，在市區(qū)建了六個(gè)熱電廠。按政府官員的說(shuō)法，燃煤污染是最主要的污染，而削減燃煤消費(fèi)量不是一件容易的事。

周寧曾任河北環(huán)保聯(lián)合會(huì)理事，他說(shuō)，石家莊的水泥、鋼鐵是支柱產(chǎn)業(yè)，水泥廠、化工廠、熱電廠等都會(huì)產(chǎn)生粉塵。目前石家莊的汽車(chē)保有量和密度，與其他幾個(gè)污染城市相比更多更密，此外，城市開(kāi)工建設(shè)面積也最大最多。這些都造成石家莊的霧霾天氣是不可避免的。

氣候原因

靜穩(wěn)天氣不利污染物擴(kuò)散有利形成霾天

由于京津城際之間距離短，天津的天氣狀況與北京相關(guān)度較高，天津市氣象科學(xué)研究所副所長(zhǎng)韓素琴在接受本報(bào)記者采訪時(shí)說(shuō)，造成天津霧霾天氣最根本的原因也是污染，并且在不適合的氣象條件下，霧霾天會(huì)加重。不過(guò)，她也表示，由于地理位置與北京不同，天津距海較近，相對(duì)濕度大，有時(shí)會(huì)刮東風(fēng)，所以，和天津霧霾天氣的聯(lián)動(dòng)性有時(shí)候并不那么高。

“比如，國(guó)慶節(jié)前的霧霾天氣，北京和河北自假日前一天就開(kāi)始發(fā)布預(yù)警，當(dāng)時(shí)PM2.5數(shù)值就已經(jīng)較高，但那時(shí)天津的霧霾并不嚴(yán)重，氣象局也沒(méi)有發(fā)布預(yù)警。但第二天，也就是10月1日開(kāi)始，天津的霧霾天氣就非常嚴(yán)重。”

地形原因

邢臺(tái)簸箕地形結(jié)構(gòu)成污染物“大容器”

“石家莊的溫度比同緯度城市要偏高3到5℃，與其所處位置有關(guān)系。太行山脈基本上把石家莊的通風(fēng)口都擋死了，在有霧霾情況下，更不容易擴(kuò)散?！敝軐幷f(shuō)道。

同樣受制于地理?xiàng)l件的，還有邢臺(tái)。邢臺(tái)學(xué)院地理系主任張秀蘭教授對(duì)本報(bào)記者表示，“邢臺(tái)的地理地形特質(zhì)、工業(yè)結(jié)構(gòu)與布局以及邢臺(tái)市區(qū)高比例的車(chē)輛擁有量”是造成邢臺(tái)空氣污染嚴(yán)重的三大主要原因?！靶吓_(tái)因背靠太行山而形成了不利于污染物擴(kuò)散的簸箕地形結(jié)構(gòu)，更為關(guān)鍵的在于，在平均海拔上，邢臺(tái)比相鄰的邯鄲、石家莊兩市要低20米左右，這20米差距造就了個(gè)大容器，將同樣嚴(yán)重的邯鄲、石家莊的污染物都收容進(jìn)來(lái)。”

怎么治理

北京擬2017年P(guān)M2.5降至60微克

霧霾來(lái)襲、空氣污染不僅僅事關(guān)民生，更事關(guān)城市競(jìng)爭(zhēng)力乃至國(guó)家發(fā)展。今年9月，國(guó)務(wù)院發(fā)布了《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》，稱(chēng)當(dāng)前我國(guó)大氣污染形勢(shì)嚴(yán)峻，細(xì)顆粒物(PM2.5)為特征污染物的區(qū)域性大氣環(huán)境問(wèn)題日益突出。

計(jì)劃要求，經(jīng)過(guò)五年努力，全國(guó)空氣質(zhì)量總體改善，重污染天氣較大幅度減少；京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角等區(qū)域空氣質(zhì)量明顯好轉(zhuǎn)。力爭(zhēng)再用五年或更長(zhǎng)時(shí)間，逐步消除重污染天氣，全國(guó)空氣質(zhì)量明顯改善。到2017年，全國(guó)地級(jí)及以上城市可吸入顆粒物濃度比2012年下降10%以上，優(yōu)良天數(shù)逐年提高；京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角等區(qū)域細(xì)顆粒物濃度分別下降25%、20%、15%左右，其中北京市細(xì)顆粒物年均濃度控制在60微克/立方米左右。

專(zhuān)家：華北的霧霾治理是個(gè)整體

國(guó)慶節(jié)前，石家莊也確定了大氣防治總體目標(biāo)為：經(jīng)過(guò)5年努力，二氧化硫、氮氧化物、顆粒物排放總量比2012年分別削減1.53萬(wàn)噸、4.97萬(wàn)噸、1.16萬(wàn)噸，完成省下達(dá)的揮發(fā)性有機(jī)物削減任務(wù)。全市環(huán)境空氣質(zhì)量總體改善，實(shí)現(xiàn)省會(huì)天藍(lán)、地綠、水清，讓人民群眾呼吸上新鮮空氣，摘掉省會(huì)污染城市的帽子。

根據(jù)石家莊市“大氣污染防治五年行動(dòng)方案”安排，市區(qū)19家企業(yè)將限時(shí)搬遷改造，華藥石鋼將于2017年遷出。今年年底前所有水泥粉磨站都要關(guān)停，2017年年底前，逐步關(guān)閉西部山區(qū)水泥建材企業(yè)。對(duì)于石家莊的“5年計(jì)劃”，在石家莊待了30多年的張忠民認(rèn)為，政府不能下承諾，說(shuō)5年解決，這是不可能的?！安荒芙壖苷?，而是面對(duì)現(xiàn)實(shí)，不輕易承諾，根據(jù)自己的家底，一步步地打破困局?！?/p>

周寧說(shuō)，不能單說(shuō)石家莊的霧霾，其實(shí)華北地區(qū)是一個(gè)整體，治理也事關(guān)京津冀。中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所研究員王躍思將霧霾的來(lái)源簡(jiǎn)單歸結(jié)為“北京的車(chē)、天津的油、河北的煤”，這是不無(wú)道理的。

環(huán)保部“十大污染城市”月度榜單

1月排名：邢臺(tái)、石家莊、保定、邯鄲、廊坊、衡水、濟(jì)南、唐山、北京、鄭州

5月排名：石家莊、唐山、邢臺(tái)、邯鄲、濟(jì)南、保定、鄭州、北京、衡水、天津

6月排名：唐山、石家莊、邢臺(tái)、邯鄲、保定、衡水、濟(jì)南、天津、鄭州、太原

7月排名：唐山、邯鄲、石家莊、濟(jì)南、邢臺(tái)、天津、保定、蘭州、鄭州、衡水

8月排名：邢臺(tái)、唐山、石家莊、濟(jì)南、邯鄲、天津、衡水、西安、保定、廊坊

2.北京副市長(zhǎng)詳解PM2.5來(lái)源 八項(xiàng)應(yīng)對(duì)措施

今年政府工作報(bào)告中，PM2.5一詞首次出現(xiàn)，市人大代表、副市長(zhǎng)洪峰介紹了本市空氣中PM2.5的來(lái)源，并首次詳解了本市應(yīng)對(duì)PM2.5將要采取的八項(xiàng)措施。

■解析PM2.5PM10有六成是PM2.5

市人大代表、副市長(zhǎng)洪峰表示，北京要出臺(tái)八項(xiàng)措施治理PM2.5，要建立完善監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)發(fā)布監(jiān)測(cè)信息，以“更大決心、更有力措施、更高標(biāo)準(zhǔn)”改善北京空氣質(zhì)量，降低空氣中PM2.5含量。

“因?yàn)樵瓉?lái)我們監(jiān)測(cè)的是PM10，相當(dāng)于一根比較硬的頭發(fā)（橫截面大小的污染物）。監(jiān)測(cè)PM10以下實(shí)際上也已經(jīng)包括了PM2.5。”洪峰說(shuō)，從2008年北京開(kāi)始搞研究監(jiān)測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)，PM2.5占到PM10的60%。

隨著空氣質(zhì)量的改善，PM2.5-10在空氣中的含量下降得較多，而PM2.5下降得較少。

汽車(chē)尾氣排放是主因

洪峰說(shuō)，形成PM2.5有一個(gè)很重要的原因是機(jī)動(dòng)車(chē)排放，且造成的影響很大。本市機(jī)動(dòng)車(chē)保有量帶來(lái)的尾氣排放是產(chǎn)生PM2.5的主因之一。

副市長(zhǎng)洪峰介紹，在對(duì)PM2.5做過(guò)分析后得出了它的來(lái)源構(gòu)成，其含量中有22%以上是由機(jī)動(dòng)車(chē)排放造成；將近17%是煤炭燃燒產(chǎn)生，包括鍋爐供暖、老住戶(hù)周邊散煤的燃燒；有將近16%是施工帶來(lái)的揚(yáng)塵；16%以上是工業(yè)揮發(fā)，比如水泥廠、汽車(chē)工業(yè)的噴漆、家具廠噴涂；4.5%是農(nóng)村的養(yǎng)殖、基礎(chǔ)焚燒。

此外，還有24.5%是屬于周邊省市帶來(lái)的影響。洪峰介紹，天津燒煤現(xiàn)在燒到了6000多萬(wàn)噸將近7000萬(wàn)噸，河北燒煤燒到了2億多噸，北京燃煤量從3000多萬(wàn)噸壓到2600萬(wàn)噸，還準(zhǔn)備把它壓到2000萬(wàn)噸。

首都地形“上空聚氣”

同時(shí)，洪峰分析了PM2.5在北京上空聚集的另一個(gè)原因時(shí)認(rèn)為，北京作為首都，老祖宗選首都時(shí)要講風(fēng)水，因?yàn)榫蹥獠拍芫弁鯕?，聚王氣才能“江山穩(wěn)固”。所以選址北京作為首都是因?yàn)楸本┚蹥?，氣進(jìn)來(lái)就出不去。

“如果進(jìn)來(lái)以后處于進(jìn)風(fēng)狀態(tài)，就形成了霧霾天氣，這個(gè)霧霾天氣里面含有大量的PM2.5，我們自己產(chǎn)生了75%，別人有25%，但人家這25%進(jìn)來(lái)沒(méi)有西北風(fēng)沒(méi)有下雨就很難出去?！贬槍?duì)PM2.5數(shù)值的播報(bào)，洪峰介紹，本市將新增PM2.5監(jiān)測(cè)設(shè)備，做到實(shí)時(shí)播報(bào)。

■其他舉措

制定霧霾天氣應(yīng)急預(yù)案

據(jù)洪峰介紹，本市正在制定極端天氣、霧霾天氣的應(yīng)急預(yù)案，當(dāng)北京霧霾天氣連續(xù)兩天、三天時(shí)將啟動(dòng)這個(gè)應(yīng)急預(yù)案。

據(jù)介紹，這個(gè)應(yīng)急預(yù)案包括黨政機(jī)關(guān)事業(yè)單位用車(chē)，用行政的辦法降低，比如減到一半。同時(shí)，霧霾天氣時(shí)要采取讓孩子們少外出、停止室外課程等一些以人為本的措施。

PM2.5監(jiān)測(cè)點(diǎn)將增至35個(gè)

洪峰昨天介紹，PM2.5已經(jīng)開(kāi)始每天播報(bào)，目前全市共有6個(gè)能夠監(jiān)測(cè)PM2.5的空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)。本市將購(gòu)買(mǎi)新設(shè)備，在全市27個(gè)點(diǎn)安裝監(jiān)測(cè)，實(shí)行PM2.5數(shù)值24小時(shí)滾動(dòng)播報(bào)。未來(lái)，本市的監(jiān)測(cè)點(diǎn)還將新增，預(yù)計(jì)總數(shù)將達(dá)到35個(gè)。

據(jù)介紹，到第三季度，本市將按照最新的標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測(cè)PM2.5。

■詳解八大措施

1.廣推“煤改氣”

研究中發(fā)現(xiàn)構(gòu)成PM2.5的來(lái)源中，有17%來(lái)自煤炭燃燒，治理PM2.5，解決煤炭燃燒問(wèn)題是重點(diǎn)。

副市長(zhǎng)洪峰介紹，從去年開(kāi)始，本市已經(jīng)啟動(dòng)各大熱電公司煤改氣的工程，從竣工的情況上看，兩家熱電公司將要竣工，還有兩家將在今年開(kāi)工。爭(zhēng)取到2015年四大熱電公司全部完成。

“我們跟中石油和發(fā)改委都溝通了，不管怎么樣，首都的氣要保證?！?/p>

與此同時(shí)，北京將對(duì)很多小的鍋爐逐漸加大力度改成燃?xì)猓酝ㄟ^(guò)這些措施降低燃煤而產(chǎn)生的PM2.5含量。

2.繼續(xù)舊車(chē)淘汰

PM2.5的含量中，有超過(guò)五分之一的含量來(lái)源于汽車(chē)尾氣的排放，而尾氣排放與機(jī)動(dòng)車(chē)總量、老舊汽車(chē)排放超標(biāo)直接相關(guān)。

其實(shí)，老舊汽車(chē)淘汰政策，在去年大家還沒(méi)有關(guān)注PM2.5的時(shí)候，就已經(jīng)開(kāi)始實(shí)行。

“我們已經(jīng)實(shí)行了一個(gè)政策淘汰老舊汽車(chē)，由政府給補(bǔ)貼、企業(yè)給獎(jiǎng)勵(lì)，來(lái)鼓勵(lì)大家淘汰老舊汽車(chē)。”

洪峰介紹，通過(guò)這一政策，北京在2011年

一年中已經(jīng)成功地淘汰了老舊機(jī)動(dòng)車(chē)22.4萬(wàn)輛，加上5.6萬(wàn)輛不享受政策、硬性淘汰的老舊汽車(chē)，加起來(lái)共有28萬(wàn)輛。

未來(lái)，本市仍將繼續(xù)落實(shí)老舊汽車(chē)淘汰政策。

3.油品采用“國(guó)Ⅴ”

在淘汰老舊汽車(chē)的同時(shí)，本市將提高油品，率先實(shí)行國(guó)V的標(biāo)準(zhǔn)。

“提高油品，我們要逐步加97號(hào)油。國(guó)V標(biāo)準(zhǔn)有很多好處，一是很多車(chē)排放超標(biāo)會(huì)被淘汰。第二，車(chē)改吃‘精糧’，油品由國(guó)Ⅲ到現(xiàn)在的國(guó)Ⅴ，用的97號(hào)油以上，標(biāo)號(hào)高了排放也小?！焙榉逭f(shuō)。

據(jù)他介紹，此前有老舊汽車(chē)用到一定程度要強(qiáng)制報(bào)廢的規(guī)定，后來(lái)因?yàn)槲餀?quán)法，這項(xiàng)規(guī)定被取消。本市有望重新出臺(tái)這項(xiàng)措施，汽車(chē)開(kāi)到一定年限或一定公里數(shù)以后，為了安全和降低排放，強(qiáng)制性報(bào)廢。“出租車(chē)24個(gè)小時(shí)三班倒，原來(lái)我們說(shuō)8年要淘汰，但8年遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了它的安全使用壽命，所以出租車(chē)應(yīng)看行駛里程?！焙榉迮e例說(shuō)。

4.調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)

為了降低PM2.5，一些重污染工業(yè)將逐步離開(kāi)北京。據(jù)人大代表、副市長(zhǎng)洪峰介紹，采取應(yīng)對(duì)措施后，以前在北京的一些工業(yè)就不會(huì)再搞了?！氨热缬行┧唷⒒て髽I(yè)，應(yīng)該在北京產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中進(jìn)行調(diào)整，不適應(yīng)在北京來(lái)弄。”洪峰說(shuō)，以后北京還將爭(zhēng)取自己搞一些標(biāo)準(zhǔn)，比如汽車(chē)的噴漆要有自己的標(biāo)準(zhǔn)。

“汽車(chē)要噴五道漆，如果按照傳統(tǒng)的噴漆辦法就會(huì)制造大量的PM2.5，需要提倡環(huán)保，用水解性的油漆?，F(xiàn)在我們?cè)诒本┻@些企業(yè)，前面四道要求必須環(huán)保，最后一道涉及到拋光等一些問(wèn)題，還是用的傳統(tǒng)油漆，前面四道新上的項(xiàng)目全要用水解油漆?！蓖ㄟ^(guò)“把關(guān)”油漆，逐步起到減少PM2.5的作用。

5.大面積植樹(shù)

減少PM2.5，植樹(shù)造林是關(guān)鍵。洪峰介紹，北京市計(jì)劃在城市周邊的平原地帶種植100萬(wàn)畝森林，主要包含北京城區(qū)周邊的郊區(qū)縣。

其中，將在今年啟動(dòng)種植樹(shù)木20萬(wàn)畝?！斑@里涉及到一個(gè)農(nóng)民耕地政策的問(wèn)題，目前正在銜接。”洪峰說(shuō)。

6.嚴(yán)管工地?fù)P塵

去年一年，本市開(kāi)建了多條公路、地鐵等項(xiàng)目，僅去年一年整個(gè)北京的工程施工面積達(dá)到了1億5400萬(wàn)平米，這個(gè)工程量的施工面積鋪開(kāi)，如果揚(yáng)塵問(wèn)題管不好，就是很大的問(wèn)題。

副市長(zhǎng)洪峰強(qiáng)調(diào)，將在北京工地全面實(shí)施綠色管理，如果企業(yè)施工時(shí)管理不好揚(yáng)塵就要停工整頓，如果整頓不到位就要上黑名單，上了黑名單，以后就不能再次參加北京工程的招投標(biāo)?！澳闳绻绞锥紒?lái)搞工程，就要把工地管理好。在加強(qiáng)工地?fù)P塵管理的同時(shí)，還要與區(qū)縣一起把道路揚(yáng)塵進(jìn)行管理，加強(qiáng)夜間大卡車(chē)的執(zhí)法?！焙榉逭f(shuō)。

7.建立聯(lián)防聯(lián)治

如果北京75%都管理好了，但還有25%是外地來(lái)的。根據(jù)空氣中PM2.5來(lái)源研究，洪峰介紹，到十二五末天津燒煤要達(dá)到8000多萬(wàn)噸。河北在周邊搞的小鋼鐵、小水泥廠，要燃燒3億噸的煤炭。

因此，洪峰表示，北京將建立京津唐、京津冀地區(qū)聯(lián)防聯(lián)治的協(xié)調(diào)機(jī)制，確定這一地區(qū)合理的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，制定特殊的產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以減少北京周邊地區(qū)空氣中污染物的含量。

8.增加水域面積

相對(duì)于揚(yáng)塵四起的現(xiàn)狀，北京缺水也是揚(yáng)塵管理的一個(gè)重點(diǎn)。

“北京缺水，地下水下降，如果水面充足、地下水充足、濕地多，那么揚(yáng)塵會(huì)比較少。”洪峰強(qiáng)調(diào)，按照PM2.5的新標(biāo)準(zhǔn)，北京空氣質(zhì)量最好的地方都很難達(dá)標(biāo)，因?yàn)榭諝馐橇鲃?dòng)的。因此必須要增加水域面積，科學(xué)綠色地管理?yè)P(yáng)塵，以改善首都空氣質(zhì)量。

3.中國(guó)PM2.5的變化趨勢(shì)與來(lái)源分析 中國(guó)低碳網(wǎng)專(zhuān)稿 雖然PM2.5的地面監(jiān)測(cè)在中國(guó)尚剛剛起步，但是國(guó)際衛(wèi)星觀測(cè)的數(shù)據(jù)已經(jīng)能夠給出大范圍的PM2.5污染情況。PM2.5過(guò)去十年變化趨勢(shì)

首先是Dalhousie University的Aaron van D o n k e l a a r 采用了一種方法，通過(guò)衛(wèi)星觀測(cè)到的垂直氣溶膠厚度，采用N A S A 的全球大氣化學(xué)傳輸模型加入天氣的參數(shù)的影響，從而模擬出地面PM2.5濃度分布。在Aaron的工作基礎(chǔ)上，Batelle memorial institute的學(xué)者們對(duì)過(guò)去十年間全球的PM2.5暴露影響研究。為了充分減少氣侯條件對(duì)不同年份PM2.5濃度的影響，它們分別采用了3年平均值來(lái)代表過(guò)去10年的開(kāi)始和結(jié)尾的PM2.5的水平。研究表明，除內(nèi)蒙、西藏、福建、海南、廣東、貴州、山東、湖北、青海之外，中國(guó)的大部分省份在2008—2010年的期間PM2.5濃度相比2001—2003年期間PM2.5污染都有不同程度的惡化。其中尤其以浙江、新疆惡化得最嚴(yán)重。從表1 －4 可以看出，在過(guò)去十年間江蘇、新疆是PM2.5惡化得最嚴(yán)重的省份，超過(guò)5%。

同時(shí)，該研究表明，近年來(lái)中國(guó)的京津冀與長(zhǎng)三角地區(qū)PM2.5濃度最高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)世界衛(wèi)生組織標(biāo)準(zhǔn)。

主要城市PM2.5來(lái)源分析

中國(guó)至今尚沒(méi)有一份完整的國(guó)家大氣污染排放源清單，在國(guó)內(nèi)的學(xué)界關(guān)于PM2.5來(lái)源分析主要采用兩種方法，一種是從排放源來(lái)分析，即列出各種大氣污染排放源，根據(jù)統(tǒng)計(jì)年鑒中的燃料燃燒數(shù)據(jù)、以及各行業(yè)產(chǎn)能數(shù)據(jù)，結(jié)合行業(yè)排放系數(shù)計(jì)算而成。這種方法的好處是可以比較清晰地看到各個(gè)行業(yè)的污染貢獻(xiàn)比例，但缺點(diǎn)是沒(méi)有辦法對(duì)復(fù)雜的二次污染過(guò)程做出模擬。另外一種方法是對(duì)污染物進(jìn)行采集合化學(xué)分析，根據(jù)分析到的特征元素確定來(lái)源，這種方法的好處可以分析到二次污染、一次污染的占比，對(duì)PM2.5行成機(jī)理、趨勢(shì)能有好的指導(dǎo)意義，但缺點(diǎn)是現(xiàn)在城市PM2.5的來(lái)源解析研究尚有較大不確定性。

PM2.5的形成方式有3 種：一種是直接以固態(tài)形式排出的一次粒子；這種粒子通常先在高溫狀態(tài)下以氣態(tài)形式排出、再在煙羽的稀釋和冷卻過(guò)程中凝結(jié)成固態(tài)的一次可凝結(jié)粒子；另一種是由氣態(tài)前體污染物（二氧化硫，氮氧化物，氨等）通過(guò)大氣化學(xué)反應(yīng)而生成的二次粒子。近年來(lái)，由于燃煤激增帶來(lái)的二氧化硫、氮氧化物的排放，以及大城市機(jī)動(dòng)車(chē)的增加，工業(yè)發(fā)展帶來(lái)的VOC 等排放，使得大部分城市群PM2.5中硫酸鹽、硝酸鹽、氨鹽等的二次粒子成分不斷增加。基于大氣污染的區(qū)域性，我們選取上海，廣州所在的長(zhǎng)三角、珠三角地區(qū)的區(qū)域排放清單來(lái)看整體排放影響，并結(jié)合北京市的源解析結(jié)果來(lái)看PM2.5的來(lái)源與形成、以及近期發(fā)展趨勢(shì)。

圖1 －3 列舉了長(zhǎng)江三角洲地區(qū)2 0 0 7 年污染源排放清單，可以看到，電力行業(yè)、金屬加工行業(yè)是P M 2.5一次顆粒物的主要貢獻(xiàn)者，兩者加合貢獻(xiàn)一半以上；形成二次P M 2.5的主要前體物S O 2、N O x，電力行業(yè)排放分別占4 7 %、5 8 %。交通行業(yè)主要排放氮氧化物、V O C 排放占約1 8 %，后者是臭氧的主要前體物。

從北京的P M 2.5源解析結(jié)果可以看出，雖然P M 2.5的來(lái)源解析各種方法的準(zhǔn)確性都有待深入的研究和評(píng)價(jià)，但是基本可以確定燃煤是一次顆粒物的主要來(lái)源，同時(shí)也是形成二次顆粒物前體物的主要排放源，兩者占比高達(dá)將近一半以上；機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣與道路揚(yáng)塵、工業(yè)污染、生物質(zhì)燃燒，分別貢獻(xiàn)6%～10%。

上述分析表明，雖然目前中國(guó)的大氣污染已從煤煙型大氣污染特征轉(zhuǎn)向煤煙型和汽車(chē)尾氣復(fù)合型大氣污染特征，但是煤煙型污染仍占很大比重。自2 0 0 0 年以來(lái)，中國(guó)煤炭消費(fèi)量從1 5.2 億t增長(zhǎng)到3 4.8 億t，增長(zhǎng)1 2 8 %。僅2 0 1 1 年年增長(zhǎng)率即7.0 %，全年煤炭消費(fèi)量占全世界煤炭消耗量的4 0 % 以上，遠(yuǎn)高于歐盟和世界平均水平。由此導(dǎo)致近幾年全國(guó)大氣污染物排放及污染水平上下徘徊，居高難下。

在第一節(jié)中回顧了中國(guó)大氣污染防治走過(guò)的歷程——過(guò)去一直采用末端污染治理的手段控制燃煤污染，但事實(shí)證明并不足夠?！笆晃濉逼陂g雖然在二氧化硫總量控制上取得了一定成績(jī)，但“十二五”期間煤炭消費(fèi)如果不得到有效控制，很有可能會(huì)帶來(lái)新一輪的排放增加抵消“十一五”期間的脫硫成果；同時(shí)，氮氧化物對(duì)大氣環(huán)境質(zhì)量的影響逐漸加重，P M 2.5中硝酸鹽成分進(jìn)一步增加。因此，要解決P M 2.5污染頑疾，必須要實(shí)行燃煤總量控制。

珠三角也做過(guò)類(lèi)似的研究，詳見(jiàn)圖1 －4?？梢?jiàn)，在2 0 0 6 年，工業(yè)和電力是珠三角P M 2.5一次污染的主要來(lái)源，貢獻(xiàn)超過(guò)6 0 % ；同時(shí)，電力行業(yè)依然是P M 2.5二次污染前體物的最大來(lái)源，分別貢獻(xiàn)了5 0 % 的二氧化硫、4 0 % 的氮氧化物；交通貢獻(xiàn)在氮氧化物的貢獻(xiàn)僅次于電力，同時(shí)是珠三角地區(qū)揮發(fā)性有機(jī)物（VOC）的最大貢獻(xiàn)者。由于大氣環(huán)流的區(qū)域性、季節(jié)性，關(guān)于城市PM2.5的來(lái)源解析研究尚有較大不確定性，即使采用同樣的實(shí)驗(yàn)方法，在不同的時(shí)間得出的結(jié)果都有很大差異。表1－5顯示了北京大學(xué)、中科院兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組在2005至2007年對(duì)北京市PM2.5的來(lái)源解析結(jié)果，可以看到，機(jī)動(dòng)車(chē)的占比比較固定，在5 % ～7 % 之間；燃煤依然是最主要的一次顆粒物排放來(lái)源，在15%～20%之間。以硝酸鹽、硫酸鹽為代表的二次顆粒物占比較大，分別在20%～30%之間。9 5 2 年冬倫敦?zé)熿F事件導(dǎo)致上千人的過(guò)早死亡，促使人們意識(shí)到空氣污染對(duì)暴露人群健康危害的嚴(yán)重性。哈佛大學(xué)的六城市研究及美國(guó)癌癥學(xué)會(huì)長(zhǎng)期隊(duì)列研究，均確證了大氣污染導(dǎo)致暴露人群死亡率升高及肺癌死亡率升高的長(zhǎng)期健康效應(yīng)。隨后大量的流行病學(xué)研究進(jìn)一步證明了大氣污染與死亡率及患病率的相關(guān)性，增加了大氣污染導(dǎo)致健康危害的證據(jù)。

據(jù)世界衛(wèi)生組織（W H O）估計(jì)，2 0 0 0 年世界上大約有8 萬(wàn)人死亡和4.6 億生命損失年（l o s t l i f e －y e a r s）是由于城市空氣污染所致（W H O，2 0 0 3）。而研究顯示這些健康負(fù)擔(dān)并不是均勻分布的，大約有三分之二的死亡率和生命損失年發(fā)生在亞洲的發(fā)展中國(guó)家。據(jù)估算，全球3 % 的青少年

心血管死亡率、約5 % 的支氣管和肺癌死亡率和約1 % 兒童的急性呼吸感染死亡率都是由大氣中顆粒物污染所致。歐盟的研究表明，大氣污染在奧地利、瑞士、法國(guó)三國(guó)每年可引起約4 萬(wàn)病例死亡，占人群總死亡的6 %，同時(shí)大氣污染還與每年2.5 萬(wàn)例新發(fā)慢性支氣管炎、2 9 萬(wàn)例兒童急性支氣管炎、50萬(wàn)次哮喘發(fā)作相關(guān)。

Z h a n g M S 等對(duì)中國(guó)1 1 1 個(gè)大中型城市的健康經(jīng)濟(jì)效益分析顯示，2 0 0 4 年顆粒物P M 1 0污染導(dǎo)致的總的健康經(jīng)濟(jì)損失大約為2 3 3 4 億元，大城市如北京、上海、天津等相對(duì)損失比較大。上海市2 0 0 1 年歸因于城區(qū)大氣顆粒物污染的居民健康效應(yīng)及其經(jīng)濟(jì)損失研究得出，大氣顆粒物污染造成的經(jīng)濟(jì)損失為5 1 億元，占上海全市當(dāng)年G D P 的1.0 3 %，其中由死亡引起的經(jīng)濟(jì)損失最大，占總數(shù)的8 2.9 %。2 0 0 7 年世界銀行對(duì)中國(guó)空氣污染導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失估算得出，空氣污染導(dǎo)致的健康損失占G D P 的3.8 %，其中3 / 4 是由于早死造成的健康經(jīng)濟(jì)損失。

由于國(guó)內(nèi)P M 2.5的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有限，雖然以上學(xué)者對(duì)中國(guó)部分城市的可吸入顆粒物污染造成經(jīng)濟(jì)損失進(jìn)行了研究，但其均集中于P M 1 0，還未對(duì)P M 2.5造成的經(jīng)濟(jì)損失進(jìn)行多城市評(píng)估。本報(bào)告是國(guó)內(nèi)首份針對(duì)中國(guó)多個(gè)城市PM2.5 污染對(duì)人體健康造成的疾病經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)進(jìn)行的研究分析，力圖以學(xué)術(shù)研究為基礎(chǔ)，為中國(guó)控制PM2.5污染相關(guān)決策制定提供參考。

資料來(lái)源：《P M 2.5的健康危害和經(jīng)濟(jì)損失評(píng)估研究》報(bào)告，《P M 2.5的健康危害和經(jīng)濟(jì)損失評(píng)估研究》報(bào)告（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《報(bào)告》）是由綠色和平委托北京大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院勞動(dòng)衛(wèi)生與環(huán)境衛(wèi)生學(xué)系開(kāi)展的研究，研究團(tuán)隊(duì)選取了北京、上海、廣州、西安四個(gè)典型城市，對(duì)PM2.5對(duì)中國(guó)城市居民造成的公眾健康危害和經(jīng)濟(jì)損失進(jìn)行了估算。