谐波在电压二次回路中产生的原因与检修技术
例析110kV线路TYD二次电压波动问题
例析110kV线路TYD二次电压波动问题TYD是国产电容式电压互感器型号，线路TYD的作用是抽取线路电压，同时还能起到耦合电容的作用，与阻波器和高频滤波器配合，用于载波通讯。
目前国产电容式电压互感器在110kV及以上电压等级的变电站应用相当广泛，几乎代替了电磁式电压互感器在现场的应用。
1 故障概述某110kV变电站某110kV线路CT更换后启动，对侧电源向线路充电时，发现线路保护装置中线路二次电压Ux采样异常，电压值从80V到100V不断波动。
用万用表测量该线路保护屏后线路Ux电压却稳定在103V，在110kV线路备自投装置屏前查看该线路Ux采样电压，发现电压值也是从80V到100V不断波动。
由于保护和备自投装置采样通道同时坏的概率很小，推测该线路TYD二次电压本身含有谐波导致采样波动。
该线路TYD二次电压用万用表测量很稳定，保护装置和备自投装置的采样却不断波动，原因在于保护装置和备自投装置是微机装置，采样速度很快、反应较为灵敏，能反应线路TYD二次电压波动过程；万用表测量交流电压是先把交流信号整流成为直流，所以线路TYD二次电压测量值一直很稳定。
根据推测，用示波器测量该线路TYD二次电压，波形如图1所示。
从图1可以看出，波形还有较大的低频谐波，经现场检查，发现TYD本体旁边的隔离变压器振动响声比较大。
受隔离变压器的有较大低频谐波输入，导致铁心趋于饱和，励磁电流增大，引起较大振动。
图1 线路TYD二次电压波形图2 原因分析由于线路本侧开关处于热备用状态，线路电压由对侧变电站空充至本站，到对侧变电站检查对侧线路TYD二次电压，保护和测控装置中线路TYD二次电压采样均正常。
说明线路一次系统本身并无谐波，谐波来源于本侧线路TYD自身产生的谐波。
根据初步分析，以下四种可能导致谐波存在：（1）TYD二次回路本身存在寄生和某种干扰，导致谐波存在。
（2）隔离变压器本身励磁特性不符合要求，输入未能达到额定电压，铁心就已经饱和了，产生低频谐波。
二次谐波和三次谐波
二次谐波和三次谐波二次谐波和三次谐波是在信号处理和电力系统中常见的现象。
二次谐波是指信号中频率为原始频率的两倍的成分，而三次谐波则是指频率为原始频率的三倍的成分。
这两种谐波在电力系统中产生的原因有很多，如非线性负载、电力设备的损耗和电力传输中的失真等。
二次谐波是由于电力系统中存在非线性负载而产生的。
在非线性负载下，电流和电压之间的关系不再是线性的，而是呈现出非线性的特性。
这种非线性特性会导致电流中出现频率为原始频率两倍的成分，即二次谐波。
例如，当电力系统中连接有非线性负载的家电设备时，如电视机、电脑等，这些设备会产生二次谐波，影响电力系统的稳定性。
三次谐波则是由于电力设备的损耗和电力传输中的失真而产生的。
在电力系统中，电力设备在运行过程中会产生一些损耗，如电阻、电感和电容等。
这些损耗会导致电流和电压之间的相位差产生变化，进而引起频率为原始频率的三倍的成分，即三次谐波。
此外，电力传输中的失真也会导致三次谐波的产生。
例如，当电力系统中存在电缆的损耗或连接不良时，信号的波形会发生变形，产生三次谐波。
二次谐波和三次谐波在电力系统中的存在会对系统的运行产生一定的影响。
首先，谐波会导致电流和电压的失真，使系统中的电能无法有效地传输。
其次，谐波会引起电力设备的过热和损坏，降低设备的寿命。
此外，谐波还会对系统中的其他设备产生干扰，影响系统的正常运行。
为了解决二次谐波和三次谐波对电力系统的影响，人们采取了一系列的措施。
一方面，可以通过优化电力系统的设计和布局来减少谐波的产生。
例如，在系统设计中考虑到负载的非线性特性，选择合适的电力设备和传输线路，以降低谐波的产生。
另一方面，可以采用谐波滤波器等装置来消除谐波。
谐波滤波器通过选择合适的频率和衰减特性，将谐波从电力系统中滤除，保证系统的稳定性和可靠性。
二次谐波和三次谐波是电力系统中常见的现象，其产生原因复杂多样。
谐波的存在会对电力系统的运行产生不利影响，因此需要采取相应的措施来减少谐波的产生和消除谐波的影响。
电线中的谐波是什么原理
电线中的谐波是什么原理
电线中的谐波是指在交流电路中，除了基波频率外，还存在其他频率的电流或电压成分。
谐波是由非线性元件引起的，例如电阻、电感、电容等。
它们在电路中存在的原理可以通过以下几个方面进行解释：
1. 非线性元件引起的谐波：在现实电路中，大部分元件都是非线性的，例如电阻、电感和电容。
当电流或电压通过这些非线性元件时，元件会产生谐波成分。
非线性的特性会导致元件的电压-电流特性不满足欧姆定律，从而产生额外的频率成分。
2. 非线性负载引起的谐波：当电力系统中连接了非线性负载，例如电子设备、变频器等，这些设备在工作时会引入谐波。
这是因为非线性负载在满足其电能需求时，会对电源产生不同频率的谐波电流或电压。
在这种情况下，电力系统中的电线会传输这些谐波信号。
3. 非线性变压器引起的谐波：变压器由于其磁性特性，通常会有饱和和非线性的特点。
这些非线性特性会引起谐波的生成。
当交流电流通过变压器时，非线性磁化导致磁场中的谐波成分，进而在电压端产生谐波。
4. 灵敏负载引起的谐波：灵敏负载是指对电力质量要求较高的设备，例如计算机、医疗设备等。
这些设备对输入电源的质量要求较高，如果电力系统中存在谐波，会对这些设备的正常运行产生影响。
因此，电力系统会通过负载引起的谐波
产生，从而影响到整个电力系统中的电线。
总之，电线中的谐波是由非线性元件、非线性负载、非线性变压器以及灵敏负载等因素引起的。
这些因素会导致电路中存在除基波频率外的其他频率成分，从而影响到电力系统的质量和稳定性。
为了解决谐波问题，通常采取滤波器、谐振器等措施，以减少谐波的影响。
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，它们对电力系统的稳定性和设备的寿命都会产生影响。
本文将从谐波的定义、产生原因、影响以及控制方法等方面进行阐述。
谐波是指频率是基波频率的整数倍的波动现象。
在电力系统中，谐波主要是由非线性负载引起的，如电弧炉、电子设备等。
这些非线性负载会引起电压和电流的非线性变化，从而产生谐波。
谐波电压和谐波电流会使电力系统的波形失真，从而对设备的正常运行产生不利影响。
谐波电压和谐波电流会对电力系统产生一系列的影响。
首先，谐波电压和谐波电流会导致设备的过热。
由于谐波电流的存在，设备内部会产生额外的损耗，使设备的温度升高，从而缩短设备的寿命。
为了解决谐波问题，人们提出了多种控制方法。
首先，可以通过改善非线性负载来减少谐波的产生。
例如，在电子设备中加入滤波器，可以有效地抑制谐波的产生。
其次，还可以通过增加谐波滤波器来限制谐波的传播。
谐波滤波器可以选择性地吸收谐波电压和谐波电流，从而减少谐波对电力系统的影响。
此外，还可以通过降低电力系统的谐波传输系数来减少谐波的影响。
例如，在变压器的设计中，可以采取降低谐波电流的措施，从而减少谐波电流对电力系统的影响。
总结起来，谐波电压和谐波电流是电力系统中常见的问题，它们会对电力系统的稳定性和设备的寿命产生不利影响。
为了解决谐波问题，人们提出了多种控制方法，包括改善非线性负载、增加谐波滤波器以及降低谐波传输系数等。
通过采取这些措施，可以有效地减少谐波的产生和传播，从而提高电力系统的稳定性和设备的可靠性。
电力系统谐波的危害及其常用抑制方法
电力系统谐波的危害及其常用抑制方法电力系统中的谐波是指频率为基波频率的整数倍的电压和电流成分，它们在电力系统中的存在会引起一系列的问题和危害。
下面将详细介绍电力系统谐波的危害及其常用抑制方法。
一、谐波的危害1.电压失真：谐波的存在会使电压波形发生畸变，进而导致电压的失真，使电力设备无法正常运行。
电压失真还会对电力设备造成较大的冲击和损害，缩短设备的寿命。
2.系统能效下降：谐波会导致电力系统中电流的失真，由于谐波电流引起的额外功耗，使得系统能效下降。
这会导致电力设备的能耗增加，降低整个系统的效率。
4.电磁兼容性问题：谐波信号会干扰电力系统周围的其他电子设备，导致电磁兼容性问题。
这会对邻近的电子设备造成干扰，影响设备的正常运行。
5.高频谐波产生的热问题：高频谐波会导致电力设备产生过多的热量，进而引起绝缘材料的老化和烧损，甚至造成火灾。
这对电力系统的安全性构成严重威胁。
二、谐波抑制的常用方法1.变压器和电机的设计优化：在变压器和电机的设计中考虑谐波的影响，通过选择合适的材料和结构，减小谐波对设备的影响。
例如，在电机设计中，可以增加骨架的厚度或配置合适的磁路副将谐波分向其他通道。
2.滤波器的应用：安装合适的滤波器可以有效地抑制谐波。
滤波器可以通过改变电源电路的阻抗特性，将谐波电流引向滤波器，从而减小谐波的水平。
4.负载侧的谐波抑制：对于谐波敏感的设备，可以在负载侧采取一些措施来抑制谐波。
例如，使用谐波阻抗装置或磁性隔离器等。
5.教育和培训：提高电力系统从业人员对谐波问题的认识和理解，增强其对谐波抑制方法的应用能力，能够及时发现和解决谐波问题。
总之，谐波对电力系统的危害不容忽视。
为了保证电力系统的正常运行和设备的安全性，需要采取有效的措施来抑制谐波。
以上所提到的方法是目前常用的谐波抑制方法，但需要根据具体情况选择合适的方法。
高次谐波的生产原因及常见抑制方法
随着电力电子技术的飞速发展，各种新型用电设备越来越多地问世和使用，高次谐波的影响越来越严重。
电力系统受到谐波污染后，轻则影响系统的运行效率；重则损坏设备以至危害电力系统的安全运行。
谐波产生的主要由以下两大因素造成：1. 可控硅整流装置和调压装置等的广泛使用，晶闸管在大量家用电器中的普通采用，以及各种非线性负荷的增加导致波形畸变。
2. 设备设计思想的改变。
过去倾向于采用在额定情况以下工作或余量较大的设计。
现在为了竞争，对电工设备倾向于采用在临界情况下的设计。
例如，有些设计为了节省材料使磁性材料工作在磁化曲线的深饱和区段，而在这些区段内运行会导致激磁材料波形严重畸变。
高次谐波的抑制：高次谐波的抑制，主要是减少或消除注入电网的谐波电流，控制谐波电压和电流在允许范围内，抑制谐波电流的主要措施为：改善供电环境、降低谐波源的谐波含量，吸收谐波电流。
其中吸收谐波电流是目前使用广泛，且最有效的抑制谐波的方法。
常见的方法如下：1、无源滤波器（FC）无源滤波器属于被动的吸收式滤波，在谐波比较简单的系统中，结合功率因数补偿，选用高性能的滤波电容器，串联高线性的滤波电抗器，组合成滤波补偿器，在吸收系统中主要的谐波分量时，补偿无功功率。
无源滤波又分为调谐和非调谐的两种滤波技术，调谐式无源滤波技术主要为滤波，其效率可达70%，但配置的容量很大，投入时会造成电压波动，且易造成过补偿。
其计算和配置复杂，存在谐振的危险，无法满足要求。
目前已不使用。
非调谐式无源滤波技术是抑制谐波进入电容器，避免谐振。
其配置简单，但滤波效果差。
2、有源滤波器（APF）有源滤波器属于动态消除滤波，一般用于重要负荷场所，根据用电设备对谐波的敏感程度，为达到最佳的滤波效果，配置动态有源滤波器。
有源滤波器是采用开关元件，通过数字信号处理和脉宽调制技术，根据检测到的谐波分量，产生一个幅值相等、相位相反的电流，在谐波源出注入系统，使电源的总谐波为零，达到实时补偿谐波电流的目的。
谐波的处理方法
谐波的处理方法谐波是指频率为整数倍于基波频率的周期性波动。
在实际生活中，我们经常会遇到各种谐波现象，比如音乐中的和弦、电力系统中的谐波干扰等。
为了减少谐波对系统的影响，需要采取相应的处理方法。
一、谐波的产生原因谐波的产生主要有以下几个原因：1. 非线性负载：当电力系统中存在非线性负载时，比如电弧炉、变频器等设备，会引起电流和电压的非线性变化，从而产生谐波。
2. 不平衡负载：当三相负载的功率不平衡时，会引起电流和电压的不对称，进而产生谐波。
3. 电力系统的谐振：电力系统中的电感元件和电容元件会与电力系统的电容、电感相互作用，形成谐振回路，从而产生谐波。
二、谐波的危害谐波对电力系统和电子设备都有一定的危害，主要表现在以下几个方面：1. 降低电力设备的效率：谐波会增加电力设备的损耗，降低设备的效率。
2. 引起电力设备的过热：谐波会导致电力设备的温升过高，可能引起设备的过热，甚至损坏设备。
3. 造成电力系统的谐振：谐波会使电力系统中的电容、电感形成谐振回路，引起电力系统的谐振，导致设备的振动和噪声。
4. 干扰其他设备的正常工作：谐波会通过电力系统的互感耦合或电磁辐射干扰其他设备的正常工作，引起设备的误动作或故障。
三、谐波的处理方法为了减少谐波对系统的影响，需要采取以下几种处理方法：1. 使用谐波滤波器：谐波滤波器是一种特殊的电路，可以选择性地滤除谐波成分。
通过在电力系统中安装谐波滤波器，可以有效地降低谐波水平。
2. 优化电力系统的设计：在电力系统的设计中，应尽量避免使用非线性负载，并合理设计电力系统的电容、电感等参数，以减少谐波的产生。
3. 提高电力设备的抗谐波能力：对于一些重要的电力设备，可以采用具有较高抗谐波能力的设备，以减少谐波的影响。
4. 加强谐波监测和分析：定期对电力系统进行谐波监测，了解谐波的产生和分布情况，以便采取相应的处理措施。
谐波对电力系统和电子设备都具有一定的危害，需要采取相应的处理方法。
浅析高次谐波产生原因分析及抑制措施
浅析高次谐波产生原因分析及抑制措施【摘要】通过对电力系统高次谐波产生的原因及危害的研究分析，着重探讨电力系统抑制谐波的措施。
【关键词】高次谐波；分析；抑制措施0.前言随着高科技的飞速发展，各种新型用电设备也不断地问世和使用，致使产生的高次谐波越来越多。
而电力系统受到谐波影响后，轻则影响系统的运行效率，重则损坏设备以至危害电力系统的安全运行。
正确认识谐波已成为电力工作者的重要任务之一。
因此，研究和分析谐波产生的原因、危害和抑制谐波的措施具有重要的实际意义。
1.谐波产生的原因在供电系统中谐波的发生主要是由两大因素造成的：1.1整流装置和调压装置的广泛使用，以及晶闸管在家用电器中的普通采用以及各种非线性负荷的增加导致波形畸变。
1.2设计设备理念的变化。
过去倾向于采用在额定情况以下工作，现在为了参与竞争，对电气设备倾向于采用在临界情况下的设计。
例如在设计中，为了节省材料使磁性材料工作在磁化曲线的情况下，而在这种情况内运行会导致激磁材料波形严重畸变。
2.谐波在电力系统中的危害2.1对供配电线路的危害2.1.1影响线路的安全稳定运行供配电系统中的电力线路与电力变压器一般采用电磁式继电器、感应式继电器或晶体管继电器予以检测保护，使得在故障情况下保证线路与设备的安全。
由于电磁式继电器、感应式继电器在谐波影响下有时导致继电保护误动作，不能全面有效地起到保护作用。
晶体管继电器虽有许多优点，容易受谐波影响，产生误动或拒动。
这样，谐波将严重威胁供配电系统的稳定与安全运行。
2.1.2影响电网的质量电力系统中的谐波能使电网的电压与电流波形发生畸变。
如：配电系统中的中性线，由于空调、电磁炉等负载，会产生大量的奇次谐波，其中3次谐波的含量较多，可达4096；三相配电线路中，相线上3的整数倍谐波在中性线上会叠加，使中性线的电流值可能超过相线上的电流；另外，相同频率的谐波电压与谐波电流要产生同次谐波的有功功率与无功功率，从而降低电网电压，浪费电网的容量。
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谐波在电压二次回路中产生的原因与检修技术
【摘要】经济的发展和科技的进步，使得各种各样的电气设备不断涌现，在为人们的生产生活提供便利的同时，对于电力的需求也在不断增加。
作为电力系统中普遍存在的现象，谐波的危害是十分巨大的。
本文针对电压二次回路中，谐波产生的原因进行了简单分析，并提出了相应的检修技术。
【关键词】谐波；电压二次回路；产生原因；检修技术
前言
随着社会经济的发展和进步，人们的生活水平逐渐提高，对于生活质量也提出了更高的要求。
新的电气设备不断涌现，为人们的工作和生活提供了极大的便利，但是也使得社会对于电力能源的需求日益增大。
在当前的电力系统中，普遍存在的谐波现象，不仅严重影响了电力供应的质量和效率，而且对电力设备造成了极大的破坏。
因此，电力工作人员要对谐波产生的原因进行全面分析，制定出行之有效的处理策略，以减少谐波对于电力系统的危害。
1 谐波对于电力系统的危害
从严格意义上来讲，谐波主要是指在电流中含有的，频率为基波整数倍的电量，指通过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所产生的电量。
而从广义方面看，任何与交流电网中工频频率不同的成分，都可以称为谐波。
谐波对于电力系统的危害是十分巨大的，主要表现在以下几个方面：
（1）输电线路：对于输电线路而言，其自身的电阻会随着频率的提升而不断增大，如果受到集肤效应的共同影响，导体在谐波电流中的电阻会迅速增大，不仅会造成线损的增加，而且容易导致线路出现绝缘不良、过热等现象，严重的甚至会引起线路的短路，引发火灾事故。
（2）电力设备：对于电力系统中的电气设备而言，如果电压中出现谐波，在电容器两端作用，谐波自身的频率相对较大，而电容器自身的谐波阻抗较小，就会导致电容器温度迅速上升，造成电能的大量消耗，不仅会缩短电力设备的使用寿命，而且容易导致电力故障的产生，影响供电的稳定性和安全性。
（3）用电设备：谐波对于用户的用电设备同样会造成一定的影响。
例如，对于城市电网而言，用户用电设备中的电动机负荷占据了系统负荷的80%-90%，这些电动机包括空调制冷机、冰箱制冷机等。
而谐波的存在，会在一定程度上阻碍电动机的绝缘性能，造成电力损耗的增加，谐波形成的脉冲转矩，会使得电动机在运行过程中产生较大的噪音，影响用户的正常工作和生活。
（4）公用电网：理想的公用电网，应该为用户提供的电压应该具备规定的
电压幅值以及单一而固定的频率。
而谐波的存在，会对公用电网造成巨大的污染，谐波严重时，会导致公用电网中的电气设备无法充分发挥自身功能，还可能引发电力故障。
同时，谐波会导致公用电网中中性线的传输电流过大，导致过载和过热问题的频发发生，影响电力传输的质量和效率。
2 谐波在电压二次回路中产生的原因
二次回路，是指为了监视测量表计、控制操作信号、继电保护以及自动装置等所组成的电气连接回路，主要是将继电器、电压互感器、继电保护装置等按照一定的要求，连接在一起所形成的电气回路。
根据自身功能的差异，可以分为电流二次回路和电压二次回路。
在电压二次回路中，谐波产生的原因是多方面的，需要进行具体分析，才能为谐波问题的解决提供良好的保证。
以某城市10kV电网中的电压二次回路为例，对谐波产生的主要原因进行分析。
2.1 电源谐波
作为当前电力系统中的主要来源，发电机的作用是不言而喻的。
但是，由于受到各种因素的影响，许多发电机在制造过程中，并没有采用科学的制造方法和生产工艺，使得发电机在运转过程中，电枢表面的磁感应强度存在与正弦波稍有偏离的情况，在电流因素的影响下，会导致谐波的产生。
2.2 非线性负载谐波
由非线性负载产生的谐波同样是多种多样的，需要分别对其进行分析。
（1）开关电源
开关电源在使用过程中，会产生相应的高次谐波，主要表现为二次整流回路噪音、控制回路噪音等，对电力系统造成影响和破坏。
（2）变压器
变压器在空载合闸过程中，当铁芯中的磁通波形与时间轴出现偏离后，会导致其向上位移，对应的磁化曲线工作点转移到饱和区，在转变过程中，磁通波形会出现远高于额定电流的涌流，而谐波一般都产生于励磁涌流中。
（3）单相电容器
单相电容器在连接和断开的瞬间，会产生瞬态过电压，从而造成谐波的产生。
电力系统在运行过程中，单相电容器在开断过程中，其触头间距会不断增大，导致介质强度增加，如果该强度大于电压上升的速度，就可能会在其他不稳定因素的影响下，产生谐波。
（4）电压互感器
在我国当前的电力网络结构中，10kV电网的中性点一般不会连接地配电网，而且使用的大多是三相五柱式电压互感器，这种互感器在正常状态下，其自身的三相对地电压处于均衡状态，而一旦出现异常，就可能导致谐波的出现。
3 谐波的治理和检修技术
针对谐波对于电力系统的危害性，需要结合相关知识，采取针对性的措施，对谐波进行治理，对谐波的危害进行控制。
3.1 对整流变压器进行改进
首先，要增加整流变压器二次回路中的整流相数。
在供电系统中，整流器是造成谐波的最常见因素，在交流侧时会形成高次谐波。
其次对整流变压器的接线方式进行改进。
采用Y/或者/Y接线的方式，在高次谐波通过晶闸管向变压器副边绕组进行传输时，可以对高次谐波进行阻挡，以减少高次谐波的危害。
然后，对整流器进行合理选择，尽量使用高功率参数的整流器。
需要注意的是，在应用前，需要做好相关设计工作，以确保其作用的有效发挥。
3.2 对干扰源进行隔离
对于电力系统中的谐波干扰源，可以采取隔离的方式，将其独立起来，避免谐波进入输电系统。
例如，可以在变频器的输入端或者供电电源的输出端，安装隔离变压器，从而切断谐波电流。
3.3 安装滤波设备
电力滤波器能够对谐波的传导进行有效干扰，从而起到改善电网平衡度，净化电网环境，保证电网稳定运行的目的。
滤波器是一种针对信号进行处理的电路或者器件，其主要作用是在保证有用信号无衰减通过的同时，对无用信号进行过滤和反射，从而对谐波进行排除，减少谐波对于电力系统的危害。
4 结语
总而言之，在电力系统中，谐波的存在是十分普遍的，其危害也是十分巨大的。
对于电力管理人员而言，为了保证电力系统的安全稳定运行，对谐波的处理是必不可少的。
在对谐波进行处理的过程中，需要对产生谐波的原因进行充分全面的分析，结合具体情况进行治理和预防，从而将谐波可能造成的危害降低最低，保证电力系统的持续稳定健康运行，促进地区经济的发展。
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