谐波的基础知识谐波谐波的种类及谐波频率计算
谐波相关定义以及谐波失真因数相关定义
谐波的相关定义以及谐波失真因数的相关定义
随着变频技术的发展，各种环境下的谐波也是越来越复杂。
了解谐波必须对谐波相关的定义有所了解，本文对谐波的相关定义以及谐波失真因数的相关定义进行简介。
一、与谐波相关的定义
1.谐波频率fn
谐波频率是大小等于电源频率（基波频率）的整数倍的频率；
2.谐波阶数n
谐波频率与电源频率的整数比；
3.谐波分量的均方根值
进行非正弦波波形分析时，某一谐波频率下的分量的均方根值；
4.谐波群的均方根值
时间窗内某一谐波的均方根值与其相邻的频谱分量之和的平方根，从而得到相邻频谱的能量部分与该谐波的能量部分之和。
5.间谐波分量
周期量中具有间谐波频率的正弦分量。
二、与谐波失真因数相关的定义
1.总谐波失真THD
THD：某一指定阶数（H）之前所有谐波分量（Gn）之和的均方根
值与基波分量（G1）的均方根值之比；
2.谐波群总谐波失真THDG
THDG：谐谐波失真因数波群（g）的均方根值与基波有关的波群的均方根值之比；
3.子群总谐波失真THDS
THDS：谐波子群（sg）的均方根值与基波有关的子波群的均方根值之比；
4.部分加权谐波失真PWHD
PWHD：通过某一组选定的、具有较高阶数的谐波的阶数进行加权的均方根值与基波的均方根值之比；。
资料1谐波相关基础知识介绍
谐波相关知识介绍一.关于谐波背景一：2003年8月17日，美国纽约大停电，数万居民在一年中最热的天气下“煎熬”了5天，发生60起重大火灾，一天经济损失200－300亿美元。
背景二：九十年代初，三列电气机车同时在山西石洞口电厂供电区域通过，结果将经过十几次锻打的12.5兆瓦发电机组主轴扭成“麻花”，西北电网因此解网，发生电力系统最高等级恶性事故。
背景三：我省某大型钢铁公司70吨交流电弧炉，由于没有安装电力滤波装置，一台9万千伏安变压器瞬间被烧坏，损失500多万元。
触目惊心的事故，发人深思的教训。
这一切都指向同一个源头：谐波。
用专业术语说，受到谐波污染的电网使得无功电压补偿不足，最终造成巨大损失。
谐波，对电力系统环境的影响和危害不能小觑。
由于谐波污染范围大、距离远、传播快，对电网的污染比之于一个问题化工厂对大气环境的污染更为严重。
据权威测算，仅江苏一个省，每天因谐波而浪费的电就有上亿度。
1.关于谐波的通俗解释：正常情况下交流电的电流电压波形为正弦波，若有谐波的存在，会使标准的正弦波发生畸变，呈不规则的波形；谐波是电网中的“污染”，影响电能质量，危害极大。
2.专业解释：谐波：（harmonic）对周期性交流信号量进行傅立叶级数分解，得到频率为基波频率大于1的整数倍的分量。
我国供电系统频率为50Hz，所以5次谐波的频率为250 Hz。
7次谐波的频率为350 Hz。
11次谐波的频率为550 Hz，13次谐波的频率为650 Hz。
总谐波畸变率：（THD）周期性交流量的谐波含量的方均根值与基波分量的方均根值之比（用百分数表示）。
电压总谐波畸变率以THDU表示，电流总谐波畸变率以THDI表示。
谐波源（harmonic source）：向公用电网注入谐波电流或在公用电网中产生谐波电压的电气设备。
功率因数：有功功率与视在功率的比值称为功率数。
功率因数调整电费：实行两部分电价制度的用电企业，供电部门根据用户平均功率因数而加收或减免的电费，称为功率因数调整电费二.电力部门对企业用电有两个重要的衡量指标：(1).功率因数: 在交流电路中，电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数，用符号cosΦ表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cosΦ=P/S）。
基波与谐波
基波与谐波一、基本概念基波和谐波是电力系统中常用的概念，它们在电路中起着重要的作用。
1. 基波基波是电路中最低频率的成分，通常也是最重要的成分。
在交流电路中，基波的频率与电网的供电频率相同，例如中国大陆的电网供电频率为50Hz，那么基波频率就是50Hz。
2. 谐波谐波是基波频率的整数倍的成分，是由于电力设备和电子设备中的非线性负载引起的。
在电力系统中，谐波会对整个电网的稳定性和安全运行造成很大的影响，因此要对谐波进行有效的控制。
二、基波与谐波之间的关系基波是谐波的基础，谐波是基波的倍数。
基波是交流电路中的主要成分，其他谐波成分都是基波的倍数。
三、谐波的分类根据谐波频率的不同，谐波可以分为不同的级别。
1. 一次谐波一次谐波是指谐波频率为基波频率的整数倍，例如50Hz的基波频率上，第一个一次谐波就是100Hz。
2. 二次谐波二次谐波是指谐波频率为基波频率的两倍，例如50Hz的基波频率上，第一个二次谐波就是100Hz。
3. 三次谐波三次谐波是指谐波频率为基波频率的三倍，例如50Hz的基波频率上，第一个三次谐波就是150Hz。
4. 更高次谐波谐波的次数可以一直延伸下去，例如四次谐波、五次谐波等，它们都是基波频率的整数倍。
四、谐波的影响与控制谐波会引起电压和电流的畸变，进而导致功率因数下降、线损增加、设备寿命缩短等问题。
因此，对谐波的控制非常重要。
1. 检测与监测为了有效控制谐波，首先需要对谐波进行检测与监测，了解电力系统中的谐波情况。
2. 滤波与补偿一旦检测到谐波超过了安全范围，就需要对谐波进行滤波与补偿。
常用的方法包括使用谐波滤波器、谐波补偿装置等。
3. 谐波的源头控制除了对谐波进行滤波与补偿外，还可以从源头上进行控制。
例如对谐波产生的电力设备进行优化、选择质量更好的电力设备等。
4. 标准与规范为了有效控制谐波，各国都制定了相应的标准与规范，对电力设备进行限制与要求，以确保电力系统的安全运行。
五、总结基波与谐波是电力系统中重要的概念，谐波对电力系统的稳定性和安全运行产生影响。
谐波名词解释
谐波名词解释
谐波是指对周期性非正弦交流量进行傅里叶级数分解所得到的大于基波频率整数倍的各次分量，通常称为高次谐波。
谐波可以分为奇次谐波和偶次谐波，其中奇次谐波的危害相对较大。
谐波的产生主要源于电力系统中非线性设备的存在，这些设备会导致电流和电压之间的非线性关系，从而产生谐波。
谐波的存在会对电力系统的电能质量产生负面影响，例如导致电压畸变、设备过热、干扰通讯系统等。
因此，需要对电力系统中的谐波进行监测和管理，采取相应的措施来减少谐波的危害。
此外，在音频领域中，“谐波”一词通常用于描述一种声音的特性，指声音在频率、振幅和相位等方面的不规则变化。
例如，吉他手经常使用效果器来制造谐波失真的声音效果。
“谐波”一词在不同的领域有不同的含义，需要根据具体的语境来理解。
谐波知识
谐波知识对该问题的介绍基于以下几个方面：基本原理，主要现象和防止谐波故障的建议。
由于功率转换（整流和逆变）而导致配电系统污染的问题早在1960年代初就被许多专家意识到了。
直到1980年代初，日益增长的设备故障和配电系统异常现象，使得解决这一问题成为迫在眉睫的事情。
今天，许多生产过程中没有电力电子装置是不可想象的。
至少以下用电设备在每个工厂都得到了应用：- 照明控制系统（亮度调节）- 开关电源（计算机，电视机）- 电动机调速设备- 自感饱和铁芯- 不间断电源- 整流器- 电焊设备- 电弧炉- 机床（CNC）- 电子控制机构- EDM机械所有这些非线性用电设备产生谐波，它可导致配电系统本身或联接在该系统上的设备故障。
仅考虑导致设备故障的根源就在发生故障现象的用电工厂内可能是错误的。
故障也可能是由于相邻工厂产生的谐波影响到公用配电网络而产生的。
在您安装一套功率因数补偿系统之前，如下工作是非常重要的：对配电系统进行测试以确定什么样的系统结构对您是合适的。
可调谐的滤波电路和组合滤波器已经是众所周知的针对谐波问题的解决方案。
另外的方法就是使用动态有源滤波器。
本报告将详细讲解各种滤波系统的结构并分析它们的优缺点。
1.基本术语载波(AF) 是附加在电网电压上的一个高频信号，用于控制路灯、HT/NT 转换系统和夜间储能加热器。
载波(AF) 检出电路由一个初级扼流线圈和一个并联谐振电路（次级扼流线圈和电容）并联组成的元件。
AF 锁相电路用于检出供电部门加载的AF 信号。
电抗在电容器回路串联扼流线圈。
电抗系数扼流线圈的电感X L 相对于电容电感X C 的百分比。
标准的电抗系数是：例如5.5% 、7% 和14% 。
组合滤波器两个不同电抗系数回路并联以检出杂波信号，用于低成本地清洁电网质量。
Cos Φ 功率因数代表了电流和电压之间的相位差。
电感性的和电容性的cosΦ 说明了电源的质量特性。
用cosΦ 可以表述电网中的无功功率分量。
谐波
一．什么是谐波电力系统中除基本波(50/60Hz)外，任一周期性之讯号，皆称为谐波。
二．谐波的种类整数谐波:2nd、3rd、4th、偶次谐波:2nd、4th、6th奇次谐波:3rd、5th、7th非整数谐波:2.3th、5.6th、次级谐波:<1之谐波三．谐波产生的负荷非线性负荷的应用:变频器、整流器、UPS、荧光灯、计算机…………四．谐波的影响1）变压器对变压器而言，谐波电流可导致铜损和杂散损增加，谐波电压则会增加铁损。
与纯正基本波运行的正弦电流和电压相较，谐波对变压器的整体影响是温升较高。
须注意的是; 这些由谐波所引起的额外损失将与电流和频率的平方成比例上升，进而导致变压器的基波负载容量下降。
而当你为非线性负载选择正确的变压器额定容量时，应考虑足够的降载因子，以确保变压器温升在允许的范围内。
还应注意的是用户由于谐波所造成的额外损失将按所消耗的能量(仟瓦一小时)反应在电费上，而且谐波也会导致变压器噪声增加。
2）电力电缆在导体中非正弦波电流所产生的热量与俱有相同均方根值的纯正弦波电流相较，则非正弦波会有较高的热量。
该额外温升是由众所周知的集肤效应和邻近效应所引起的，而这两种现象取决于频率及导体的尺寸和间隔。
这两种效应如同增加导体交流电阻，进而导致I2Rac损耗增加。
3）电动机与发电机谐波电流和电压对感应及同步电动机所造成的主要效应为在谐波频率下铁损和铜损的增加所引起之额外温升。
这些额外损失将导致电动机效率降低，并影响转矩。
当设备负荷对电动机转矩的变动较敏感时，其扭动转矩的输出将影响所生产产品的质量。
例如: 人造纤维纺织业和一些金属加工业。
对于旋转电机设备，与正弦磁化相比，谐波会增加噪音量。
像五次和七次这种谐波源，在发电机或电动机负载系统上，可产生六次谐波频率的机械振动。
机械振动是由振动的扭矩引起的，而扭矩的振动则是由谐波电流和基波频率磁场所造成，如果机械谐振频率与电气励磁频率重合，会发生共振进而产生很高的机械应力，导致机械损坏的危险。
谐波基本知识
一、谐波定义供电系统谐波的定义是对周期性非正弦电量进行傅立叶级数分解，除了得到与电网基波频率相同的分量，还得到一系列大于电网基波频率的分量，这部分电量称为谐波。
谐波频率与基波频率的比值（n=fn/f1) 称为谐波次数。
电网中有时也存在非整数倍谐波，称为非谐波（Non-harmonics)或分数谐波。
谐波实际上是一种干扰量，使电网受到“污染”。
电工技术领域主要研究谐波的发生、传输、测量、危害及抑制，其频率范围一般为2≤n≤40。
二、谐波源向公用电网注入谐波电流或在公用电网上产生谐波电压的电气设备称为谐波源。
具有非线性特性的电气设备是主要的谐波源，例如带有功率电子器件的变流设备，交流控制器和电弧炉、感应炉、荧光灯、变压器等。
我国工业企业也越来越多的使用产生谐波的电气设备，例如晶闸管电路供电的直流提升机、交-交变频装臵、轧钢机直流传动装臵、晶闸管串级调速的风机水泵和冶炼电弧炉等。
这些设备取用的电流是非正弦波形的，其谐波分量使系统正弦电压产生畸变。
谐波电流的量取决于谐波源设备本身的特性及其工作状况，而与电网参数无关，故可视为恒流源。
各种晶闸管电路产生的谐波次数与其电路形式有关，称为该电路的特征谐波。
对称三相变流电路的网侧特征谐波次数为：…（正整数）式中p为一个电网周期内脉冲触发次数（或称脉动次数）。
除特征谐波外，在三相电压不平衡，触发脉冲不对称或非稳定工作状态下，上述电路还会产生非特征谐波。
进行谐波分析和计算最有意义的是特征谐波，如果5，7，11，13次等。
对于p脉动的变流电路，假定直流侧电流为理想平滑，其网侧n次谐波电流与基波电流之比为：式中为换流重叠角。
，估算时可取。
如直流侧电流波纹较大，则5次谐波幅值将增大，其余各次谐波幅值将减少。
当电网接有多个谐波源时，由于各谐波源的同次谐波电流分量的相位不同，其和将小于各分量的算术和。
变压器激磁电流中含有3，5，7等各次谐波分量。
由于变压器的原副边绕组中总有一组为角形接法，为3次谐波提供了通路，故3次谐波电流不流入电网。
谐波电压和谐波电流
谐波电压和谐波电流谐波电压和谐波电流是电力系统中常见的现象，它们对电力设备和电网运行产生了很大的影响。
本文将从谐波的定义、产生原因、对电力系统的影响以及谐波的控制方法等方面进行论述。
我们来了解一下什么是谐波。
谐波是指频率是基波频率整数倍的电压或电流成分。
在电力系统中，基波频率一般为50Hz或60Hz，那么谐波频率就是50Hz或60Hz的整数倍。
谐波电压和谐波电流的产生主要源于非线性负载，如电弧炉、变频器、电子设备等。
这些非线性负载会引起电压和电流的畸变，产生谐波成分。
谐波电压和谐波电流对电力系统的影响是多方面的。
首先，谐波会导致电力设备的损坏。
谐波电流会使变压器、电动机等设备产生热损耗，加速设备老化，降低设备的可靠性和使用寿命。
其次，谐波还会引起电力系统的电磁干扰。
谐波电流会使仪表计量误差增大，影响电能计量的准确性。
此外，谐波还会导致电力系统的电压波动增大，造成电压不稳定，影响电力质量。
最后，谐波还会产生电磁辐射，对周围环境和其他电子设备产生干扰。
为了控制谐波的影响，我们可以采取以下几种方法。
首先，可以采用滤波器来抑制谐波。
滤波器是一种能够选择性地通过或阻断特定频段信号的电路。
通过合理配置滤波器，可以有效地抑制谐波电压和电流的传播和扩散。
其次，可以采取谐波抑制器来降低谐波。
谐波抑制器是一种能够产生与谐波相位相反的谐波电流，通过与谐波电流叠加抵消谐波的方法来降低谐波水平。
再次，可以采用合适的电力设备来减少谐波的产生。
例如，使用低谐波的电动机、变压器等设备，可以有效地降低谐波水平。
最后，可以通过合理的电网规划和设计来避免谐波问题。
例如，合理配置电力设备的容量和数量，减少电网的负荷率，可以降低谐波的产生和传播。
总结起来，谐波电压和谐波电流是电力系统中常见的问题，会对电力设备和电网运行产生不利影响。
为了降低谐波的影响，我们可以通过滤波器、谐波抑制器、合适的电力设备和合理的电网规划等方式来控制谐波。
这样可以保证电力系统的正常运行，提高电力质量，减少设备损坏和电磁干扰，确保电能计量的准确性，同时也保护了环境和其他电子设备的安全和稳定性。
谐波
其他功率消耗装置，例如荧光灯的电子控制调节器产生大强度的3 次谐波( 150 赫兹)。
在供电网络阻抗( 电阻) 下这样的非正弦曲线电流导致一个非正弦曲线的电压降。 在供电网络阻抗下产生谐波电压的振幅等于相应谐波电流和对应于该电流频率的供电网络阻抗Z的乘积。 次数越高，谐波分量的振幅越低。
电力系统的谐波问题早在20世纪20年代和30年代就引起了人们的注意。当时在德国，由于使用静止汞弧变流器而造成了电压、电流波形的畸变。二、谐波的定义
谐波（harmonic wa谐波是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量，一般是指对周期性的非正弦电量进行傅里叶级数分解，其余大于基波频率的电流产生的电量。从广义上讲，由于交流电网有效分量为工频单一频率，因此任何与工频频率不同的成分都可以称之为谐波，这时“谐波”这个词的的意义已经变得与原意有些不符。正是因为广义的谐波概念，才有了“分数谐波”、“间谐波”、“次谐波”等等说法。
产生的原因：由于正弦电压加压于非线性负载，基波电流发生畸变产生谐波。主要非线性负载有UPS、开关电源、整流器、变频器、逆变器等。
谐波的危害：
降低系统容量如变压器、断路器、电缆等；
加速设备老化，缩短设备使用寿命，甚至损坏设备；
危害生产安全与稳定；
浪费电能等。
谐波的治理：
有源电力滤波器是治理谐波的最优产品。
科技名词定义
中文名称：
谐波
英文名称：
harmonic
定义：
其频率为基波的倍数的辅波或分量。
所属学科：
通信科技（一级学科）；通信原理与基本技术（二级学科）
谐波的基础知识,谐波、谐波的种类及谐波频率计算
精心整理页脚内容谐波的基础知识，什么是基波、谐波、谐波的种类及谐波频率计算———谐波的基础知识，什么是基波、谐波、谐波的种类及谐波频率计算本文介绍谐波的基础知识，什么是基波、谐波、谐波的种类及谐波频率如何计算，哪些设备或电路容 易产生谐波，谐波的影响是什么1 谐波的基础知识2 （1）什么是基波？3 电力网络中呈周期性变化的电压或电流的频率即为基波（又称一次波），我国电网规定频率是50Hz ，所以4 基波是5 （26789 （310 11 12 13 14 15 16 17 （418 19 缘园20 （521 122 223 324 4）25 526 627 7）电弧炉、矿热炉、锰矿炉、磷矿炉、电石炉、硅铁炉。
28 8）电解槽。
29 9）电焊机（弧焊、缝焊、点焊、碰焊、对焊）。
30 10）电池充电机。
31 11）变频器（低压或高压变频器）。
32 12）脉幅调制（PAM ）调压电路或者是脉宽调制（PWM ）调频电路。
33 13）谐波的次数与整流电路的相数有关，例三相、六相、十二相、十八相、二十四相，当相数越多并通过移相方式就可 谐波次数及谐波分量减小。
例如采用输入变压器移相技术的单元串联在高压频率器的主电路。
精心整理页脚内容14）开关电源。
15）斩波电路、斩波调速。
16）工频电炉。
17）中频电炉。
18）天车、起重机械。
19）气体放电的照明灯具，例：节能灯、荧光灯（T5、T8）、金卤灯、钠灯、汞灯、氪灯、氚灯等，使用时都有一定的 20（6（7123减小。
456谐波产生，易使电容器产生过电流、过电压、过温度，造成击穿损坏，原因是谐波电流易发生并联谐振，产生大电流， 串联谐振产生过电压，一般电容器运行电流臆1.3倍额定值电流，否则迅速损坏，而谐波电流以5、7、11次为主。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
谐波的基础知识，什么是基波、谐波、谐波的种类及谐波频率计算
———谐波的基础知识，什么是基波、谐波、谐波的种类及谐波频率计算
本文介绍谐波的基础知识，什么是基波、谐波、谐波的种类及谐波频率如何计算，哪些设备或电路容
易产生谐波，谐波的影响是什么
1 谐波的基础知识
（1）什么是基波？
电力网络中呈周期性变化的电压或电流的频率即为基波（又称一次波），我国电网规定频率是50 Hz，2 基波是50 Hz。
（2）什么是谐波？
电力网络中除基波（50 Hz）外，任一周期性的电压或电流信号，其频率高于基波（50 Hz）的，称为电网或电路中，电压产生的谐波为电压谐波；
电流产生的谐波为电流谐波。
（3）谐波有几种？
整数谐波：指频率为整数（跃1）倍基波频率的谐波，即2、3、4、5、6、7、8、9、10 等次谐波。
偶次谐波：指频率为圆、源、6、8、10 等偶数倍基波频率的谐波。
奇次谐波：指频率为3、5、7、9、11 等奇数倍基波频率的谐波。
正序谐波：谐波次数为3k+1（k 为正整数）即4、7、10等次谐波。
负序谐波：谐波次数为3k-1（k 为正整数）即2、5、8等次谐波。
零序谐波：指频率为3的整数倍基波频率的谐波，例如3、6、9、12、15 次谐次。
高频谐波：指频率为圆耀怨kHz的谐波。
（4）谐波频率如何计算？
谐波频率越谐波次数伊基波频率例：缘次谐波频率为缘伊缘园Hz越圆缘园Hz，苑次谐波频率为7伊越猿
3 缘园Hz等。
（5）哪些设备或电路容易产生谐波？
1）非线性负载，例二极管整流电路（AC/DC）。
2）三相电压或电流不对称性负载。
3）逆变电路（DC/AC）。
4）UPS 电源（PC 机用），EPS 电源（大功率动力用），即不间断电源。
5）晶闸管调压装置或调速电路。
6）电镀设备。
7）电弧炉、矿热炉、锰矿炉、磷矿炉、电石炉、硅铁炉。
8）电解槽。
9）电焊机（弧焊、缝焊、点焊、碰焊、对焊）。
10）电池充电机。
11）变频器（低压或高压变频器）。
12）脉幅调制（PAM）调压电路或者是脉宽调制（PWM）调频电路。
13）谐波的次数与整流电路的相数有关，例三相、六相、十二相、十八相、二十四相，当相数越多并相方式就可
谐波次数及谐波分量减小。
例如采用输入变压器移相技术的单元串联在高压频率器的主电路。
14）开关电源。
15）斩波电路、斩波调速。
16）工频电炉。
17）中频电炉。
18）天车、起重机械。
19）气体放电的照明灯具，例：节能灯、荧光灯（T5、T8）、金卤灯、钠灯、汞灯、氪灯、氚灯等，都有一定的
谐波产生。
20）软起动装置（使用SCR调压）。
（6）谐波电流的方向如何？
谐波电流从负载流向供电变压器直至供电网络，即由终端负载向前级的流入。
（7）谐波的影响是什么？
1）对变压器的影响谐波电流使铜损增加、漏磁增加；谐波电压使铁损增加；谐波功率造成噪声增大、高。
2）对电力电线的影响谐波电流易过载，导致过热、破坏绝缘、集肤效应加大。
3）对电动机的影响谐波电流增加铜损、谐波电压增加铁损，谐波的功率造成机械效率减小，功率因数有效转矩
减小。
4）对控制系统的影响电压零点漂移、线电压不平衡、仪表仪器的指示不准，以致控制判断错误，甚至统失控。
5）对通信设备的影响谐波会产生感应电磁场，影响通信质量。
6）对电容器的影响一般大型电动机或低压电网都有无功功率补偿或功率因数补偿，基本都是使用电容现的，因
谐波产生，易使电容器产生过电流、过电压、过温度，造成击穿损坏，原因是谐波电流易发生并联谐生大电流，
串联谐振产生过电压，一般电容器运行电流臆1.3 倍额定值电流，否则迅速损坏，而谐波电流以5、次为主。