山東鋁業股份有限公司電解鋁廠(簡稱山鋁電解鋁廠)是以電解鋁為主導產品的企業，年生產能力為5.5萬t，分60kV和80kV兩個系列，全廠整流供電裝置分為兩個露天變電站(整流所)，電壓等級均為110kV。110kV、60kV系列濾波系統由1060V、36kA直流可控硅整流機組及相應的具有5th、7th、12th三個通道單調諧濾波裝置組成，于1989年底正式投入運行。系統單線圖見圖1。

圖1110kV,60kV系列整流所單線系統

1濾波裝置運行狀況

　　110kV、60kV系列整流所濾波裝置投入運行后，分別對不帶濾波裝置的3臺和2臺整流機組運行時網側諧波進行了測試，同時對帶濾波裝置的3臺整流機組運行時網側總諧波進行了測試。
1.1不帶濾波裝置
1.1.13臺整流機組運行系統直流電壓Ud：945V，單機直流電流Id：21.3kA，系統電壓U：112kV，短路容量Sd約為1700MVA，總電壓畸變率R：3.595，S:3.481，T:4.051。
1.1.22臺整流機組運行Ud：945V，Id：32kA，U：112kV，Sd約為1700MVA，總電壓畸變率R：4.942，S:4.759，T:6.361。
1.2帶濾波裝置（5th、7th、12th）時網側總濾波
　3臺機組同時運行，單機脈沖為6、總脈沖為18，系統電壓Ud為950V，單機平均Id為
21.6kA，α約為360，電壓113kV，電磁式PT：

，Sd約為1700MVA、

總電壓畸變率DFU為1.88％。
　　實際測試結果表明，有濾波裝置時，整流系統本身產生的大量濾波電流為濾波網絡吸收，網側總濾波電流明顯減少，濾波效果明顯。濾波裝置的基本參數見表1。

表1濾波裝置基本參數

2濾波裝置的完善

　　濾波系統經過一年多運行后，出現系統濾波諧振。經過檢查發現為電廠110kV輸出母線上的另一路負荷(編號為395開關)解環所致；又經測試發現，當系統短路容量改變為某一定值時，濾波裝置將出現9次諧波諧振現象。當395開關為開環方式時，曾發現12th通道有嚴重過載跳閘現象。針對濾波裝置出現的問題，決定進行改造。在12次通道濾波裝置的每項電抗器上并接1臺286Ω無感阻尼電阻，以此限制此類過載事故的發生。濾波裝置等值線路圖見圖2。

圖2濾波裝置等值線路

3諧波對實際供電過程的影響

　　2002年6月10日，在對1＃整流機組停電操作后，當2＃、3＃機組運行時，110kV濾波系統7th濾波裝置C相電抗器被高壓擊穿造成匝間短路，整個濾波裝置回路被迫停電。無濾波裝置時給實際供電運行過程中的影響也是多方面。
(1)高次諧波對絕緣的危害。山鋁電解鋁廠110kV采用300m高壓電纜兩路進線，由于諧波的存在使電壓波形出現尖峰，從而使絕緣加速老化，縮短壽命，增加電纜發生故障的概率，可靠性降低。
(2)對整流變壓器的影響。因為濾波裝置連接在交流系統側，在諧波作用下，整流變壓器機繞組中的諧波電流分量較大，對變壓器損耗和發熱都有影響。
(3)對重合閘的影響。山鋁電解鋁廠供電系統供電方有自動重合閘裝置來提高電力系統的暫態穩定性，并聯電抗器的中性點加裝接地電抗器。這一接地電抗器按線路工頻參數調諧設計，用以使潛供電弧加速熄滅，從而縮短重合的無電時間。當線路中含有較大的高次諧波電流時，潛供電弧的熄滅將被明顯延遲，從而導致單項重合失敗或者對單相重合閘不得不采用較長的無電時間。這些后果對系統運行的穩定性都是不利的，因此電廠在濾波裝置不能正常使用期間，解除了自動重合閘裝置。
(4)對電力計量的影響。山鋁電解鋁廠電力計量采用電力系統中有用的基波功率。而諧波功率是一種有害損耗，由于額外的諧波損耗，按有用基波電量計量，電度表少計了電量；而另一部分廠內動力用電計量，除有用的基波功率P1(M)外，還有額外的由諧波所引起的損耗功率使這類負荷電度表多計量；由于諧波的影響造成計量方面存在正負誤差。在濾波裝置停運期間，山鋁電解鋁廠總電量每天少計約10000kW.h，而動力電量每天多計約5000kW.h，給生產的組織帶來不利影響。
(5)對功率因數的影響。使用濾波裝置時，山鋁電解鋁廠功率因數0.90以上。濾波系統的停運，電網中的電壓和電流中含有較大的諧波分量，使得電壓電流中含有不同次數的諧波量，受波形畸變的影響，山鋁電解鋁廠每天報出的功率因數僅為0.74。
(6)對整流器的影響。山鋁電解鋁廠整流設備采用的是大功率可控硅三相橋式整流，負荷中有一部分設備是整流器。這類交換器在運行過程中自身是諧波源，但是其觸發控制系統又受到電壓中諧波的影響，整流器的電流換相過程會使電壓波形出現“缺口”，從而使其它整流器觸發系統中電壓過零點的檢測產生誤差，影響控制觸發的同步。
(7)對斷路器的影響。當斷路器的電流中含有較大的高次諧波分量時，其遮斷能力將降低。在電流有效值相同的情況下，波行畸變嚴重的電流，在電流過零點處的di/dt可能要比正弦波形的電流大得多，使斷路器在遮斷過程中有可能產生重燃現象，可能因不能滅弧而造成事故。
　諧波及其抑制是高壓電力系統中的重要技術問題之一，通常不得不裝設濾波裝置，且需要對濾波裝置不斷進行完善，以保證生產的穩定順行。同時，濾波裝置在整流變電站的投資和占地面積中占有相當大的比重，因此，應對濾波進行準確分析計算并合理配置濾波裝置，對于高壓電力系統的長期安全運行有著十分重要的意義。