电力系统的谐波及治理
电力系统中谐波分析与治理
电力系统中谐波分析与治理在当今高度依赖电力的社会中，电力系统的稳定和高效运行至关重要。
然而，谐波问题却成为了影响电力系统质量的一个不容忽视的因素。
谐波不仅会导致电力设备的损坏，还会增加电能损耗，降低电力系统的可靠性。
因此，对电力系统中的谐波进行深入分析，并采取有效的治理措施，具有十分重要的意义。
一、谐波的产生要理解谐波，首先需要了解它的产生原因。
谐波主要来源于电力系统中的非线性负载。
常见的非线性负载包括各种电力电子设备，如变频器、整流器、逆变器等，以及电弧炉、荧光灯等。
以变频器为例，它通过对电源进行快速的通断控制来实现对电机转速的调节。
在这个过程中，电流和电压的波形不再是标准的正弦波，而是包含了各种频率的谐波成分。
整流器在将交流电转换为直流电的过程中，由于其工作特性，也会产生谐波。
同样，电弧炉在工作时，电弧的不稳定燃烧会导致电流的剧烈变化，从而产生谐波。
二、谐波的危害谐波的存在给电力系统带来了诸多危害。
对电力设备而言，谐波会使变压器、电动机等设备产生额外的损耗，导致设备发热增加，缩短使用寿命。
对于电容器来说，谐波电流可能会使其过载甚至损坏。
在电能质量方面，谐波会导致电压和电流波形的畸变，使电能质量下降，影响用电设备的正常运行。
例如，对于计算机等精密电子设备，谐波可能会引起数据丢失、误操作等问题。
此外，谐波还会增加电力系统的无功功率，降低功率因数，从而增加线路损耗和电能浪费。
三、谐波的分析方法为了有效地治理谐波，首先需要对其进行准确的分析。
目前，常用的谐波分析方法主要有傅里叶变换、小波变换和瞬时无功功率理论等。
傅里叶变换是谐波分析中最常用的方法之一。
它可以将一个复杂的周期性信号分解为不同频率的正弦波分量，从而得到各次谐波的幅值和相位信息。
然而，傅里叶变换在处理非平稳信号时存在一定的局限性。
小波变换则能够很好地处理非平稳信号，它通过对信号进行多尺度分析，可以更准确地捕捉到信号在不同时间和频率上的特征。
电力系统中的电流谐波分析与治理
电力系统中的电流谐波分析与治理在当今高度依赖电力的社会中，电力系统的稳定与高效运行至关重要。
然而，电流谐波的存在却给电力系统带来了诸多问题。
为了保障电力系统的正常运行，对电流谐波进行深入分析并采取有效的治理措施显得尤为重要。
首先，我们来了解一下什么是电流谐波。
简单来说，电流谐波是指在电力系统中，电流的波形偏离了理想的正弦波形态。
在理想情况下，电流应该是平滑、连续且呈正弦波变化的。
但在实际中，由于各种非线性负载的接入，如电力电子设备、变频器、整流器等，使得电流波形发生畸变，产生了谐波成分。
这些非线性负载在工作时，会对输入的交流电源进行快速的开关操作，从而导致电流的大小和方向在短时间内发生急剧变化。
这种非连续性的电流变化就会引入谐波。
电流谐波的存在会带来一系列不良影响。
对于电力设备而言，谐波电流会增加设备的损耗，导致发热加剧，缩短设备的使用寿命。
例如，变压器在谐波电流的作用下，铁芯的磁滞和涡流损耗会显著增加，可能会出现过热甚至烧毁的情况。
电动机在谐波环境中运行，会产生额外的转矩脉动和噪声，降低运行效率和可靠性。
在电力传输方面，谐波电流会导致线路的附加损耗增加，降低输电效率。
同时，谐波还可能引起电力系统的谐振现象，使得电压和电流大幅升高，严重威胁到电力系统的安全稳定运行。
此外，电流谐波还会对电能质量产生负面影响，干扰精密仪器和设备的正常工作，造成测量误差、控制失误等问题。
对于一些对电能质量要求较高的场所，如医院、科研实验室等，谐波的存在可能会带来严重的后果。
那么，如何对电流谐波进行分析呢？常用的方法包括傅里叶变换、快速傅里叶变换（FFT）等。
通过这些分析方法，可以将复杂的电流波形分解为不同频率的谐波成分，并计算出各次谐波的幅值和相位。
在实际的电力系统中，通常会使用专业的电能质量监测设备来采集电流和电压数据，然后通过软件进行分析，以获取谐波的相关信息。
这些监测设备能够实时监测电力系统中的谐波情况，并提供详细的报告和数据分析，帮助工程师和技术人员了解谐波的来源和影响程度。
电力系统中谐波问题如何治理
电力系统中谐波问题如何治理在当今的电力系统中，谐波问题日益凸显，给电力设备的正常运行和电力质量带来了诸多挑战。
那么，究竟什么是谐波？它又是如何产生的？更重要的是，我们应该如何有效地治理它呢？首先，让我们来了解一下谐波的概念。
简单来说，谐波是指在电力系统中，电流或电压的频率不是基波频率（通常为 50Hz 或 60Hz）整数倍的分量。
这些谐波分量会导致电力系统中的电流和电压波形发生畸变，从而影响电力设备的性能和使用寿命。
谐波的产生原因是多种多样的。
其中，电力电子设备的广泛应用是主要原因之一。
例如，变频器、整流器、逆变器等在工作时会产生大量的谐波电流注入到电力系统中。
此外，电弧炉、电焊机等非线性负载也会产生谐波。
那么，谐波问题会给电力系统带来哪些危害呢？一方面，它会增加电力设备的损耗，导致设备发热、效率降低，缩短设备的使用寿命。
例如，变压器在谐波的作用下，铁芯损耗会显著增加，容易出现过热现象。
另一方面，谐波会影响电力系统的稳定性，可能导致继电保护装置误动作，影响电力系统的安全可靠运行。
同时，谐波还会对通信系统产生干扰，影响通信质量。
既然谐波问题如此严重，我们应该如何治理呢？目前，主要的治理方法可以分为无源滤波和有源滤波两大类。
无源滤波是一种传统的谐波治理方法，它通过电感、电容等无源元件组成滤波器，对特定频率的谐波进行滤波。
无源滤波器结构简单、成本较低，但存在一些局限性。
例如，它的滤波效果容易受到系统参数变化的影响，而且只能对固定频率的谐波进行有效滤波。
有源滤波则是一种较为先进的谐波治理技术。
它通过实时检测电力系统中的谐波电流，并产生与之大小相等、方向相反的补偿电流注入到系统中，从而实现谐波的动态补偿。
有源滤波器具有响应速度快、滤波效果好、能够适应系统参数变化等优点，但成本相对较高。
除了滤波技术，改善电力系统的设计和运行管理也是治理谐波的重要措施。
在电力系统规划和设计阶段，应合理选择电力设备，尽量减少非线性负载的接入。
电力系统中的谐波及其抑制措施
电力系统中的谐波及其抑制措施谐波是电力系统中常见的一种电信号，它是由电力系统中非线性设备引起的。
谐波会导致电力系统不稳定、设备损坏和通信干扰等问题，因此谐波的抑制是电力系统设计和运行中的重要问题。
谐波的产生原理是电力系统中的非线性元件（如整流器、变频器、电弧炉等）在电压或电流作用下，产生不对称的电压或电流波形，导致谐波频率的波形在电力系统中传播和扩散。
常见的谐波频率包括3次、5次、7次等奇次谐波，以及2次、4次、6次等偶次谐波。
谐波对电力系统的影响包括以下几个方面：1.电力系统不稳定：谐波产生的电压波形失真会导致电力系统的电压稳定性下降，可能导致设备的过电压或欠电压现象，进而影响到电力系统的正常运行。
2.设备损坏：谐波电流会导致电力设备内部的电机、变压器等元件温度升高，进而影响到设备的寿命和可靠性。
3.通信干扰：谐波会在电力线上传播，通过电网对通信系统产生干扰，降低通信系统的传输质量。
为了抑制谐波，可以采取以下几种措施：1.使用谐波滤波器：谐波滤波器是一种专门用于抑制谐波的滤波器。
它可以根据谐波频率的不同，选择相应的滤波器进行安装，从而削弱或消除谐波成分。
2.控制负载谐波含量：减少非线性装置的使用，或者采用符合电力系统标准的电气设备，可以降低谐波的产生和传播。
3.设备绝缘和保护：合理选择电力设备的额定容量和绝缘等级，增加设备的绝缘保护，提高设备的抗谐波能力。
4.进行谐波分析和监测：对电力系统中的谐波进行分析和监测，及时了解谐波的产生和传播情况，以便采取相应的措施进行调整和优化。
5.增加电力系统的容量和稳定性：通过增加线路容量、改善电力系统的稳定性，可以降低谐波对电力系统的影响。
综上所述，谐波是电力系统中的一个重要问题，对电力系统的稳定性和设备的正常运行产生不利影响。
通过采取谐波滤波器、控制负载谐波含量、设备绝缘和保护、谐波分析和监测、以及增加电力系统的容量和稳定性等措施，可以有效地抑制谐波，维护电力系统的正常运行。
电力系统中电流谐波的分析与治理
电力系统中电流谐波的分析与治理在当今的电力系统中，电流谐波问题日益凸显，对电力设备的正常运行、电能质量以及整个电力系统的稳定性都产生了不可忽视的影响。
因此，深入分析电流谐波的产生原因、特性，并采取有效的治理措施显得尤为重要。
一、电流谐波的产生电流谐波的产生源头较为多样。
电力电子设备的广泛应用是其中的主要因素之一。
例如，变频器、整流器、逆变器等在工作时，会将交流电源转换为直流电源或对交流电源进行变频控制，由于其开关动作的非线性特性，导致电流发生畸变，从而产生谐波。
非线性负载也是谐波的重要来源。
像电弧炉、电焊机等设备，其工作电流随时间变化呈现出非线性特征，使得输入的正弦电流发生扭曲，进而产生谐波电流。
此外，变压器的铁芯饱和也会引起电流谐波。
当变压器铁芯中的磁通密度超过饱和点时，励磁电流会出现明显的非线性增长，产生谐波分量。
二、电流谐波的特性电流谐波具有一些显著的特性。
首先是频率特性，谐波的频率通常是基波频率的整数倍。
例如，5 次谐波的频率是基波频率的 5 倍。
其次是幅值特性。
不同次数的谐波幅值大小不尽相同，一般来说，低次谐波的幅值相对较大，对电力系统的影响也更为显著。
电流谐波还具有相位特性。
各次谐波的相位关系较为复杂，会对电力系统中的功率传输和电能质量产生影响。
三、电流谐波的危害电流谐波给电力系统带来了诸多危害。
它会增加电力设备的损耗，如变压器、电动机等，导致设备发热加剧，降低其使用寿命。
对输电线路来说，谐波电流会引起线路的额外损耗，降低输电效率，同时可能引发谐振，导致过电压，威胁线路的安全运行。
在电能质量方面，谐波会导致电压波形畸变，影响供电的稳定性和可靠性，可能引起电气设备误动作，影响精密仪器和电子设备的正常工作。
四、电流谐波的分析方法为了有效地治理电流谐波，首先需要对其进行准确的分析。
常见的分析方法包括傅里叶变换、快速傅里叶变换（FFT）等。
傅里叶变换能够将时域中的电流信号转换为频域信号，从而清晰地展示出各次谐波的频率和幅值。
谐波产生的根本原因及治理对策
谐波产生的根本原因及治理对策谐波是指在电力系统中产生的频率为基波频率的整数倍的波动。
它是电力系统中普遍存在的一种现象，但过多的谐波会对电力系统的正常运行和设备的安全性产生很大影响，因此需要采取相应的治理对策来解决这个问题。
1.非线性负载：当电力系统中存在非线性负载时，如电弧炉、电焊机、电子设备等，其工作特性会产生谐波。
这是谐波产生的主要原因之一2.电力电子装置：现代电力系统中广泛使用的各种电力电子装置，如变频器、整流装置等，也会引入大量谐波。
3.潮流分布不均匀：当电力系统中的潮流分布不均匀时，也会导致谐波的生成和传播。
针对谐波的治理对策主要有以下几方面：1.使用滤波器：在电力系统中安装滤波器可以消除或降低谐波对系统的影响。
滤波器的选择要根据谐波的频率和大小来确定。
2.设计合理的系统：在电力系统的设计阶段，应考虑到非线性负载和电力电子装置可能带来的谐波问题，采取相应的额外措施来减少谐波的产生。
3.提高设备的抗谐波能力：针对电力系统中的关键设备，如变压器、电容器等，可以采用提高抗谐波能力的设计和制造技术，使其能够更好地耐受谐波的影响。
4.加强监测和控制：定期对电力系统进行谐波监测，及时发现和解决问题。
对于频繁发生谐波问题的系统，可以采用自动生成谐波的设备进行实时控制，以减小谐波的影响。
5.加强人员培训和管理：加强对电力系统人员的培训，提高其对谐波问题的认识和处理能力。
同时，建立健全的管理体系，制定相应的管理规范和操作程序，以确保谐波问题得到科学有效的控制。
总之，谐波问题存在于电力系统中，会对系统的正常运行和设备的安全性产生不利影响。
通过采取相应的治理对策，如使用滤波器、设计合理的系统、提高设备的抗谐波能力等，可以有效地解决谐波问题，确保电力系统的稳定和可靠运行。
同时，需要加强人员培训和管理，提高人员的谐波处理能力，确保谐波问题得到及时有效的解决。
电力系统中谐波分析与治理
电力系统中谐波分析与治理在当今高度依赖电力的社会中，电力系统的稳定和高效运行至关重要。
然而，谐波问题却成为了影响电力系统性能的一个重要因素。
谐波的存在不仅会降低电能质量，还可能对电力设备造成损害，增加能耗，甚至影响整个电力系统的安全稳定运行。
因此，对电力系统中的谐波进行深入分析，并采取有效的治理措施，具有极其重要的意义。
一、谐波的产生谐波是指频率为基波频率整数倍的正弦波分量。
在电力系统中，谐波的产生主要源于以下几个方面：1、非线性负载电力系统中的许多负载，如电力电子设备（如变频器、整流器、逆变器等）、电弧炉、荧光灯等，其电流与电压之间不是线性关系，从而导致电流发生畸变，产生谐波。
2、电力变压器变压器的铁芯饱和特性会导致磁化电流出现尖顶波形，进而产生谐波。
3、发电机由于发电机的三相绕组在制作上很难做到绝对对称，以及铁芯的不均匀等因素，也会产生少量的谐波。
二、谐波的危害谐波对电力系统的危害是多方面的，主要包括以下几点：1、增加电能损耗谐波电流在电力线路中流动时，会增加线路的电阻损耗和涡流损耗，导致电能的浪费。
2、影响电力设备的正常运行谐波会使电机产生额外的转矩脉动和发热，降低电机的效率和使用寿命；对电容器来说，谐波可能导致其过电流和过电压，甚至损坏；对于变压器，谐波会增加铁芯损耗和绕组的发热。
3、干扰通信系统谐波会产生电磁干扰，影响通信设备的正常工作，导致信号失真、误码率增加等问题。
4、降低电能质量谐波会使电压和电流波形发生畸变，导致电压波动、闪变等问题，影响供电的可靠性和稳定性。
三、谐波的分析方法为了有效地治理谐波，首先需要对其进行准确的分析和测量。
常见的谐波分析方法主要有以下几种：1、傅里叶变换这是谐波分析中最常用的方法之一。
通过对周期性信号进行傅里叶级数展开，可以得到各次谐波的幅值和相位。
2、快速傅里叶变换（FFT）FFT 是一种快速计算傅里叶变换的算法，大大提高了计算效率，适用于对大量数据的实时分析。
电力系统谐波治理的四种方法
电力系统谐波治理的四种方法电力系统中的谐波是指电网中除基波（50Hz或60Hz）外的各种频率的非线性电流和电压分量。
谐波会导致电网中设备的性能下降，甚至造成设备的故障。
因此，为了保证电力系统的正常运行和设备的安全使用，需要进行谐波治理。
下面介绍电力系统谐波治理的四种方法。
第一种方法是滤波器的应用。
滤波器是一种电子器件，可以通过选择性地通过或阻断特定频率的信号来消除谐波。
根据谐波的频率，可以选择合适的滤波器类型，例如LC滤波器、有源滤波器等。
滤波器通常与设备的电源连接，以便将谐波电流或电压从电网中衰减到可接受的水平。
第二种方法是降低谐波源的发生。
谐波是由非线性负载引起的，例如变频器、电弧炉等。
降低谐波源的发生可以通过选择低谐波的设备、改进设备的运行方式或采取适当的谐波抑制措施来实现。
例如，在选择变频器时，可以考虑具有低谐波输出的变频器，或者通过安装谐波抑制器来补偿谐波。
第三种方法是采用谐波干扰限制技术。
谐波可以通过电力系统中的传输线、变压器等元件传播到其他设备中，造成干扰。
因此，为了减少谐波的传播和干扰，可以采用一些限制技术，如使用低谐波设计的变压器、采用合适的线路参数等。
第四种方法是谐波监测和分析技术的应用。
谐波的监测和分析是谐波治理的重要步骤。
通过采集电网中的谐波数据，并利用相关的分析软件进行谐波分析，可以了解电网中的谐波水平和谐波源的特征，为谐波治理提供科学的依据和措施。
总之，电力系统谐波治理是保证电力系统正常运行和设备安全使用的重要措施。
通过滤波器的应用、降低谐波源的发生、采用谐波干扰限制技术和谐波监测分析技术的应用，可以有效地控制和消除电力系统中的谐波，提高电网的质量和可靠性。
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• ◆防止并联电容器组对谐波的放大：在电网中并联电容 器组起改善功率因数和调节电压的作用。当谐波存在时 ，在一定的参数下电容器组会对谐波起放大作用，危及 电容器本身和附近电气设备的安全。可采取串联电抗器 ，或将电容器组的某些支路改为滤波器，还可以采取限 定电容器组的投入容量，避免电容器对谐波的放大。
•
• ◆单次谐波电压畸变率： 单次谐波电压畸变率： • 此量用于度量某一次谐波电压所占的比例，例如N次谐波电 此量用于度量某一次谐波电压所占的比例，例如N 压的有效值为V 基波电压的有效值为V 压的有效值为VN，基波电压的有效值为V1，则N次谐波电压 的畸变率为： 的畸变率为： • N次谐波电压畸变率 = VN / V1
•
四、谐波的来源及危害 （一）电网谐波来自于三个方面：一是发电源质量不高产生谐波； 电网谐波来自于三个方面：一是发电源质量不高产生谐波； 二是输配电系统产生谐波；三是用电设备产生的谐波， 二是输配电系统产生谐波；三是用电设备产生的谐波，其中用电 设备产生的谐波最多。 设备产生的谐波最多。 （A）发电设备 ： 发电机由于三相绕组在制作上很难做到绝对对称， 发电机由于三相绕组在制作上很难做到绝对对称，铁心也很 难做到绝对均匀一致， 难做到绝对均匀一致，发电机的转子产生的磁场不可能是完善的 正弦波。 正弦波。 （B）输配电系统： 输配电系统： 输配电系统中主要是电力变压器产生谐波。在系统运行中， 输配电系统中主要是电力变压器产生谐波。在系统运行中， 当变压器铁心呈饱和状态时，其磁化曲线则呈非线性， 当变压器铁心呈饱和状态时，其磁化曲线则呈非线性，如当变压 器电源侧电压超过额定电压10%以上时， 10%以上时 器电源侧电压超过额定电压10%以上时，会使二次侧电压的三次谐 波明显增加。 波明显增加。 由于电网电压偏移在± 由于电网电压偏移在±7％以下，所以发电、变电设备产生的 以下，所以发电、 谐波分量都比较小，比国家的考核标准低的多，因此发电、 谐波分量都比较小，比国家的考核标准低的多，因此发电、变电 设备不是影响电网电压波形方面质量的主要矛盾。 设备不是影响电网电压波形方面质量的主要矛盾。 影响电网电压波形质量的主要矛盾是非线性用电设备。 影响电网电压波形质量的主要矛盾是非线性用电设备。
◆交流整流再逆变用电设备:在交流变直流过程中产生的谐波 交流整流再逆变用电设备: 与上述的交流整流直流用电设备一样， 与上述的交流整流直流用电设备一样，它在直流逆变成交流 时又有逆变波形反射到交流电流。 时又有逆变波形反射到交流电流。 ◆开关电源设备：这类用电设备同样是单台容量不大，但它是 开关电源设备：这类用电设备同样是单台容量不大， 应用面最广、量最大的非线性用电设备， 应用面最广、量最大的非线性用电设备，它还有一定量的三 次谐波，造成配变的中心线电流居高不下， 次谐波，造成配变的中心线电流居高不下，而且三次谐波还 会通过配电变压器污染到上级电网。 会通过配电变压器污染到上级电网。
电力系统的谐波及治理
一、电力系统谐波治理的必要性和意义 随着科学技术的发展，工业生产水平和人民生活水平的提高 ，非线性用电设备在电网中大量投运，造成了电网的谐波分量占的 比重越来越大。 谐波给电力系统带来的危害十分严重。谐波使电能的生产、传 输和利用的效率降低，使电气设备过热、产生振动和噪声，并使绝 缘老化，使用寿命缩短，甚至发生故障或烧毁。谐波可引起电力系 统局部并联谐振或串联谐振，使谐波含量放大，造成电容器等设备 烧毁。谐波还会引起继电保护和自动装置误动作，使电能计量出现 混乱。对于电力系统外部，谐波对通信设备和电子设备会产生严重 干扰。 因此，对谐波的研究以及如何抑制、治理已成为一个具有重要 意义的课题。
•
在电力系统中，供电电压波型是中心对称的，因此基 本上不含有偶次谐波，主要存在在奇次谐波。其中11、13 次以上谐波由于其频率比较高，而且输电线路有一定电感 量，对地又有一定电容量，相间及线间也有一定电容量。 因此，高次谐波在线路传输过程中衰减比较快，同时高次 谐波在电网中所占的比重也不大，故在电力行业中不作为 主要治理对象。
压畸变过大，不能满足负载的要求 保护设备误动作 意外跳闸、断电，影响正常 一般保护设备是按照正弦波电压和电流进行设 生产 计和校准的，不适应谐波的场合
从附表一可以看出, 从附表一可以看出,谐波电流导致的故障现象分 为两大类: 为两大类: 第一，导致电缆或变压器过热； 第一，导致电缆或变压器过热； 第二， 第二，导致电网上的其他设备出现误动作或性 能降低。 能降低。 无论那类故障现象，元凶都是谐波电流， 无论那类故障现象，元凶都是谐波电流，过热 是由于电流直接导致的， 是由于电流直接导致的，干扰其它设备是由谐波电 流产生谐波电压后导致的。 流产生谐波电压后导致的。
• ◆总需求电流畸变率：TDD 总需求电流畸变率： • 总谐波电流的有效值/基波电流的有效值(总需量） TDD = 总谐波电流的有效值/基波电流的有效值(总需量）
• 「注意」总需求电流畸变率TDD与总谐波电流畸变率THID十 注意」总需求电流畸变率TDD与总谐波电流畸变率THID十 TDD与总谐波电流畸变率THID 分相近， TDD分母是用电户需求的最大基波电流有效值 分母是用电户需求的最大基波电流有效值， 分相近，但TDD分母是用电户需求的最大基波电流有效值， 而不是基波电流的有效值。 而不是基波电流的有效值。
• (二）谐波的危害 谐波对于配电系统以及配电系统所供电的用电设备都 是十分有害的，典型的危害如下附表一所示。
附表一
现 象 电缆过热 变压器过热 后 果 电缆早期老化、绝缘损坏 原 因
谐波电流产生的热量
缩短变压器寿命，降低变压 谐波电流产生更大的铜损和铁损 器的有效容量 零线中电流过大 电缆加速老化甚至诱发火灾 3次谐波在零线上叠加，电流有效值接近相线 的1.7倍 电网上的设备性 PLC、UPS、变频器等误动作 谐波电流流过电网阻抗时，产生了谐波电压， 或者寿命缩短 能降低 这些谐波电压对电子设备形成干扰 无功补偿电容过 电容过热甚至损坏、谐波放 谐波电流更容易流过电容，造成电容过载，谐 大、电容不能投切等 波电流还会诱发谐振，在电容上产生更大的谐 流 电机发热、振动 电机绕组或轴承损坏 降低发电机或 UPS的额定功率 发电机和UPS达不到额定的 输出功率 波电流，导致电容过热。 谐波电流施加在电机上导致高频电流和负序电 流 发电机和UPS的内阻较大，谐波电流流过这些 电源时，会产生更大的谐波电压，导致输出电
• •
谐波频率的正弦波电压或电流称为谐波电压或谐波电流 当基波和谐波叠加时，形成形状怪异的波形，这称为波形畸变 。例如，下图是基波与5次、7次谐波叠加的结果，这是工业场 合常见的电流波形。
•
在实际工程中，大多数谐波为奇次谐波，也就是3、5、7、11 、13 · · · · · 。
（二）谐波电流与谐波电压 1.谐波电流： 1.谐波电流： 谐波电流 谐波电流是非线性负载产生的， 谐波电流是非线性负载产生的，这些非线性负载从电 源吸取非正弦波的电流， 源吸取非正弦波的电流，这些非正弦波电流中包含了谐波 电流。 电流。 2.谐波电流流过线路时，在线路的两端产生了谐波电压, 2.谐波电流流过线路时，在线路的两端产生了谐波电压,谐 谐波电流流过线路时 波电压是由谐波电流产生的。 波电压是由谐波电流产生的。 3.如果特定的配电系统对于N次谐波电流的阻抗为Z 3.如果特定的配电系统对于N次谐波电流的阻抗为ZN，谐波 如果特定的配电系统对于 电流IN在配电系统上产生的谐波电压V 电流IN在配电系统上产生的谐波电压VN为： IN在配电系统上产生的谐波电压 VN = IN x ZN
主要谐波源，其特征频谱为：n＝Kp±1，则可知脉冲数p 增加，n也相应增大，而In≈I1／n，故谐波电流将减少。
• ◆ 变频器：变频器和谐波治理设备配套使用，目前有些
用户，往往只安装变频器，不安装配套的谐波治理设备。 随着变频技术的推广，会使电网中的谐波影响加剧。 • ◆ 用户侧选用同步电动机面它又能吸收一部分 谐波电流，对谐波治理也有很大好处。
二、电能质量 电能质量的好坏，直接影响到工业产品的质量，评价电能质量有三 方面标准： 1.电压：它包含电压的波动、电压的偏移、电压的闪变等； 2.频率波动； 3.电压的波形质量，即三相电压波形的对称性和正弦波的畸变率，也就 是谐波所占的比重。 ◆相关标准和规范 《电能质量 公用电网谐波》 GB/T14549-1993 《低压电气及电子设备发出的谐波电流限制标准》 GB17625.1-1998 国际电工学会标准: IEC 61000
（C）用电设备 ：
• 非线性用电设备主要有以下四大类： 非线性用电设备主要有以下四大类： • a.电弧加热设备：如电弧炉、电焊机等。 a.电弧加热设备：如电弧炉、电焊机等。 电弧加热设备 • b.交流整流的直流用电设备：如电力机车、电解、电镀等。 b.交流整流的直流用电设备：如电力机车、电解、电镀等。 交流整流的直流用电设备 • c.交流整流再逆变用电设备：如变频调速、变频空调等。 c.交流整流再逆变用电设备：如变频调速、变频空调等。 交流整流再逆变用电设备 • d.开关电源设备：如中频炉、彩色电视机、电脑、电子整流 d.开关电源设备：如中频炉、彩色电视机、电脑、 开关电源设备 器等。 器等。 • ◆电弧加热设备：弧电流是非正弦波，造成电弧加热设备对 电弧加热设备：弧电流是非正弦波， 电网的谐波污染比较大。 电网的谐波污染比较大。 • ◆交流整流的直流用电设备:整流设备有一个阀电压，在小于 交流整流的直流用电设备:整流设备有一个阀电压， 阀电压时，电流为零。 阀电压时，电流为零。这类用电设备为了提供平稳的直流电 在整流设备中加入了储能元件（电容和电感）， ），从而使 源，在整流设备中加入了储能元件（电容和电感），从而使 阀电压提高，加激了谐波的产生量。 阀电压提高，加激了谐波的产生量。
• •
(三）谐波的度量 通常不用谐波电流或电压的绝对数值表示谐波的严重程度， 通常不用谐波电流或电压的绝对数值表示谐波的严重程度，而 用谐波在基波中所占的比例来衡量谐波的严重程度。 用谐波在基波中所占的比例来衡量谐波的严重程度。 ◆总谐波电流畸变率THID： 总谐波电流畸变率THID： THID