电网中主要谐波源及其治理措施
电力系统中谐波的产生机理及抑制对策
电力系统中谐波的产生机理及抑制对策发布时间：2022-07-27T07:32:59.635Z 来源：《中国电业与能源》2022年第5期3月作者：缪祥盖，姚建宁，朱庆林，马成功[导读] 随着电力电子设备的广泛应用，电力系统中的谐波分量增大，缪祥盖，姚建宁，朱庆林，马成功云南能投曲靖发电有限公司，云南曲靖 655000摘要：随着电力电子设备的广泛应用，电力系统中的谐波分量增大，谐波次数增多，给供配电线路、电力设备、电力系统中变压器、整流设备等带来危害。
文中基于谐波的产生机理分析了谐波的产生的危害，并对其电力系统中谐波抑制提出了可行的办法，经应用结果表明：三的倍数次谐波抑制电力系统中谐波效果较佳。
关键词：谐波；产生机理；抑制对策Mechanism of harmonic generation and suppression countermeasures in power systemsMiao Xianggai, Yao Jianning, Zhu Qinglin, Ma Chenggong(Yunnan Energy Investment Qujing Power Generation Co., Ltd, Qujing, Yunnan 655000, China)Abstract: With the wide application of power electronic equipment, the harmonic components in the power system have increased and the number of harmonics has increased, bringing harm to the supply and distribution lines, power equipment, transformers and rectifier equipment in the power system. In this paper, the harm of harmonics is analysed based on the mechanism of harmonic generation, and a feasible approach is proposed to suppress harmonics in the power system, which is shown by the application results: the effect of three times the number of harmonics in the power system is better.Keywords: harmonics; generation mechanism; suppression countermeasures0引言在电力标准中谐波的定义是一个周期量的正弦波分量，它的频率是基波频率的整倍数，例如基波频为50Hz，二次谐波为100Hz，三次谐波则为 150Hz……。
电网中谐波产生的原因、危害及治理措施
电网中谐波产生的原因、危害及治理措施作者：黄贤丽张金刚来源：《科技资讯》 2015年第9期黄贤丽张金刚(华能集团济宁运河发电有限公司山东济宁 272000)摘要:随着我国经济的快速发展,电力用户中大量非线性电力设备的应用,谐波问题越发引起人们的广泛关注。
在电网诞生之初,谐波就存在,因为发电机和变压器本身就能够产生谐波,但由于量小,并不会产生危害。
然而,随着用电设备种类的增多,以及具有谐波放大效应的并联电容器的广泛应用,谐波的危害变得越来越严重。
大量谐波的存在会污染电网、影响电网中的设备和负荷,因此问题不容忽视。
了解谐波产出的原因及危害,有助于我们更好地制定治理措施。
文章对谐波产生的原因及危害进行了分析,并出了若干治理措。
关键词:基波谐波源谐波治理中图分类号:TM73 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)03(c)-0255-011 谐波源如果电网中的电压或电流波形是不理想的正弦波,表明其中有频率高于50Hz的电压或电流成分,该成分即为谐波。
随着非线性电力电子器件组成的电气传动自动化装置的广泛应用和容量的不断增加,谐波污染给公用电网和其他用电设备的带来的影响日益显著。
所以必须考虑谐波产生的原因和它带来的危害,以及如何将危害减少到最小。
凡是能向电网注入谐波电流或谐波电压的电气设备统称为谐波源。
例如:换流设备、电弧炉、铁芯设备、照明设备、某些生活日用电器等非线性电气设备。
整流器、逆变器和变频装置等这一类电气设备,这些设备的用途就是强行切断或连通电流,因此通常要用整流元件的导通、截止特性,而正是这一过程会导致了大量谐波电流的产生。
工业上钢铁企业中所用的电弧炉也是一个很大的谐波源。
电弧炉的熔化过程中,会发生填料不完全融化并结焦成块状固体的现象,这会导致电弧阻抗不稳定。
当电极插入熔化金属时,电极间会产生金属性短路,此时,短路电流的限制通常要依靠电炉变压器的阻抗和所串连的电抗器来完成。
如果电弧的负阻抗特性(电弧的阻抗随电流的增大而急剧减小)和熔化期三相电极出现反复不规则短路以及断弧现象,那么此时电弧炉就会产生谐波电流。
谐波治理的基本方法和措施_概述及解释说明
谐波治理的基本方法和措施概述及解释说明1. 引言1.1 概述谐波是指在电力系统或其他电气设备中频率为基波频率的整数倍的波动。
谐波问题已经成为现代电力系统和工业生产中普遍存在的一个难题，它会导致电能质量下降、设备寿命缩短、甚至引发系统故障等负面影响。
因此，探索谐波治理的基本方法和措施对于确保电网稳定运行和提高供电可靠性至关重要。
1.2 文章结构本文旨在对谐波治理的基本方法和措施进行概述并进行解释说明。
首先，在第2节中，我们将介绍谐波治理的概念及其基本方法。
然后，在第3节中，将详细讨论谐波治理方法的具体实施步骤，以帮助读者全面了解如何进行谐波治理。
接下来，在第4节中，我们将通过分析实例和进行案例研究来进一步加深对谐波治理的认识。
最后，在第5节中，我们将总结文章并展望未来谐波治理发展的趋势与挑战。
1.3 目的文章旨在向读者介绍谐波治理的基本方法和措施，并详细说明实施这些方法和措施的具体步骤。
通过对谐波问题的深入解析和案例研究，希望能提供给读者一些实用的指导和经验，以便在实际工程中有效地解决谐波问题。
此外，文章还将展望未来谐波治理发展的趋势，并指出可能面临的挑战，旨在激发学术界和工程界进一步研究与探索谐波治理领域。
2. 谐波治理的基本方法和措施2.1 谐波治理概述谐波是指电力系统中频率为基波频率整数倍的非线性电流或电压成分。
过多的谐波对电力设备和系统会造成损坏，因此需要采取一系列方法来进行谐波治理。
本节将介绍谐波治理的基本方法和措施。
2.2 方法一：滤波器应用滤波器是最常见也是最有效的谐波治理方法之一。
滤波器可以选择性地通过或阻挡特定频率的谐波成分，从而达到谐波抑制的效果。
常见的滤波器包括被动滤波器和主动滤波器。
被动滤波器是一种简单且经济实用的滤除谐波单元的方法。
它通常由电感、电容和电阻组成，并与系统并联或串联连接。
被动滤波器具有固定衰减特性，在设计时需要根据不同情况选择合适的参数。
主动滤波器则利用控制技术实现对特定频率的反相干扰信号，以达到抵消谐振效应的目标。
谐波产生的根本原因及治理对策
谐波的产生主要是来自下列具有非线性特性的电气设备：(1)具有铁磁饱和特性的铁芯没备，如：变压器、电抗器等；(2)以具有强烈非线性特性的电弧为工作介质的设备，如：气体放电灯、交流弧焊机、炼钢电弧炉等；(3)以电力电子元件为基础的开关电源设备，如：各种电力变流设备(整流器、逆变器、变频器)、相控调速和调压装置，大容量的电力晶闸管可控开关设备等，它们大量的用于化工、电气铁道，冶金，矿山等工矿企业以及各式各样的家用电器中。
以上这些非线性电气设备(或称之为非线性负荷)的显著的特点是它们从电网取用非正弦电流，也就是说，即使电源给这些负荷供给的是正弦波形的电压，但由于它们只有其电流不随着电压同步变化的非线性的电压-电流特性，使得流过电网的电流是非正弦波形的，这种电流波形是由基波和与基波频率成整数倍的谐波组成，即产生了谐波，使电网电压严重失真在电力系统中对谐波的抑制就是如何减少或消除注入系统的谐波电流,以便把谐波电压控制在限定值之内,抑制谐波电流主要有四方面的措施: 1)降低谐波源的谐波含量。
也就是在谐波源上采取措施,最大限度地避免谐波的产生。
这种方法比较积极,能够提高电网质量,可大大节省因消除谐波影响而支出的费用。
2)采取脉宽调制(PWM)法。
采用脉宽调制(PWM)技术,在所需要的频率周期内,将直流电压调制成等幅不等宽的系列交流电压脉冲,这种方法可以大大抑制谐波的产生。
3)在谐波源处吸收谐波电流。
这类方法是对已有的谐波进行有效抑制的方法,这是目前电力系统使用最广泛的抑制谐波方法。
4)改善供电系统及环境。
对于供电系统来说,谐波的产生不可避免,但通过加大供电系统短路容量、提高供电系统的电压等级、加大供电设备的容量、尽可能保持三相负载平衡等措施都可以提高电网抗谐波的能力。
选择合理的供电电压并尽可能保持三相电压平衡,可以有效地减小谐波对电网的影响。
谐波源由较大容量的供电点或高一级电压的电网供电,承受谐波的能力将会增大。
电网系统中谐波的产生及其治理
电网系统中谐波的产生及其治理摘要：随着电力电子技术的广泛应用与发展，用户向公用电网注入谐波电流的电气设备或在公用电网中产生谐波电压的电气设备，统称谐波源。
常见谐波源主要有电弧炉；换流设备；变压器；开关电源设备；低压小容量家用电器以及电力拖动设备等各种非线性用电设备，接入电网后均向电网大量注入谐波电流，这些都是谐波源。
影响电网电压波形质量的主要矛盾是非线性用电设备，也就是说非线性用电设备是主要的谐波源，从而引起电网的谐波“污染”。
关键词：谐波的产生谐波的危害抑制谐波的方法电网中的谐波对与之并联的其他用电设备造成不良影响。
例如引起电动机转矩降低，增加震动噪声，增加消耗；使继电保护装置产生误动作；使电网功率因数补偿电容过流发热；造成计算机及精密电子仪器运行不正常，诸如此类的不良影响被人们称为电力公害，如不认真对待并采取相应措施，将影响电力电子技术的进一步的发展。
1谐波的产生1.1电弧加热设备如电弧炉、电焊机等。
电弧加热设备是由于电弧在70伏以上才会起弧，才会有弧电流，并且灭弧电压略低于起弧电压，造成弧电流与弧电压的非线性。
此外，弧电流的波形还有一定的非对称性。
正是由于弧电流是非正弦波，电弧炉的冶炼过程分为两个阶段，及熔化期和精炼期。
在溶化期，炉内大部分填料未能全部熔化，电弧阻抗不稳定。
有时因电极插入熔化金属中而在电极间形成金属性短路，电极端部反复短路，电流发生不规则的变化由此产生谐波电流。
虽然谐波的成分非常复杂，但是由于三相负载不对称所以3次谐波为主且含量很大，但由于其工作的间断性产生的谐波多为间谐波，特点是持续时间短，频谱杂乱。
造成电弧加热设备对电网的谐波污染比较大，而且多为18次以下的低次谐波污染。
在精炼期内，电弧炉的电流稳定，且不超过额定值，谐波含量不大，以3次谐波及5次谐波为主。
其实电焊机的广泛应用，电焊机应用的同时率就更小了，对整个电网的影响比较小，但局部低压电网的电压和电流变化很大，有较大的谐波1.2交流整流的直流用电设备如电解、电力机车、充电装置、电镀等。
电力系统谐波危害及治理措施
电力系统谐波危害及治理措施发布时间：2021-07-22T06:36:15.211Z 来源：《中国电业》（发电）》2021年第7期作者：谭冰[导读] 谐波指的是周期性非正弦电量中，大于电网基波频率的分量，会随着电力系统中非线性元件的增加而增长，谐波会导致信号传输出现畸形，进而影响电力系统信号接收效果，使运行出现问题，故而做好谐波治理非常重要。
广西鑫盟工程咨询有限公司广西南宁 530022摘要：非线性电子设备在电力系统中的应用较为广泛，但非线性电子设备使用中，会产生谐波，从而对电力系统运行带来影响，降低供电质量，威胁系统的安全性。
所以要做好电力系统谐波的分析和掌控，采取有效措施，降低谐波危害。
本文就对电力系统谐波危害及治理措施展开详细分析和说明，希望给予专业人员一定的借鉴。
关键词：电力系统；谐波危害；治理措施谐波指的是周期性非正弦电量中，大于电网基波频率的分量，会随着电力系统中非线性元件的增加而增长，谐波会导致信号传输出现畸形，进而影响电力系统信号接收效果，使运行出现问题，故而做好谐波治理非常重要。
1谐波的产生图1谐波目前电力电子装置的应用频率较高，数量逐渐增加，电力电子装置运行中会产生谐波源，这个谐波源就是谐波产生的主要原因（如图1）。
如今电力系统中经常看到的谐波有以下两种情况：一是含有半导体电阻的非线性元件，二是非线性设备的谐波源。
2谐波危害2.1增加变压器负载变压器作为电力系统中科学把控输配电系统的重要设备，一旦存在谐波问题，会使变压器存在高温现象，这样不仅会增加系统能耗，还会加大变压器的运行负载。
这是因为谐波的产生会使得变压器内形成涡流电压，在涡流电压的影响下，变压器线圈及铁心之间会形成环流，导致电流在某一处集中，增加变压器运行温度，进而造成较大的运行荷载，增加能源损耗（如图2）。
图2谐波的危害2.2增加电动机能耗电动机的运转是依靠电能供应实现的，如果出现谐波问题，电动机在运转中会存在高温现象，逐渐增加电能消耗。
谐波产生的原因及其治理措施概述
３ 武 乡和信发 电有 限公 司，山西 武乡 ．
摘要：指出随着电力＿＿ 的迅猛发展 ，电能质量引发的相关问题 日 ｒ， －ｋ ｌ 益引起人们的重视 ， 究有关 研
电能 质量 中谐 波的成 因 以及 抑制措 施 成为 电力 工作 者的重要 课题 之 一 ，针 对 电力 系统 谐波 源的 分
类 、产生原 因及 抑制谐 波 的措施 进行 了分析 。
关键 词 ：电能质 量 ；谐 波 源 ；谐 波危 害 ；谐 波抑 制措施
中 图分 类号 ：７ １． ６ ＋３ ２ 文献 标识 码 ：Ａ 文章 编号 ：１７ — ３ ０ ２ １ ）６ ０ ２ — ３ ６ １ ０ ２ （０ ０ — ０ ２ ０ １
理工作 ；
流 ，脉动数为２ ，特征谐波为全部奇数次谐波 ，电 力机车产生的非正弦电流通过牵引供 电系统的接触
网注入牵引站 ，并通过牵引站注入到与之相连的供
郭
徽 （ ９４ ） 男 ， 建 莆 田人 ， ０７年 毕 业 于江 苏 １８一 ， 福 ２０
大学工业工程专业，０９ ２０ 年人福州大学电力工程系攻渎硕士 ；
源 ，这是 由于非 线性 负荷 的 内阻抗通 常情 况下 比系 统 阻抗大 很 多 。
１１ 变 压器 ．
路 。此类设备所产生的谐波既有电流源型的，也有 电压源型的。其谐波分量也仅有奇数次谐波 ，以５ 、 ７ １ ３ 为 主 。有 资料 显 示 ，此 类 设 备所 产 生 、１ 、１次 的谐 波分 量有 时 可高 达基 波分 量 的３ ％。 由于变 流 ０
第 ６期（ 总第 １９ ） ６期
电力系统谐波产生的原因及治理措施分析
电力系统谐波产生的原因及治理措施分析作者：张建军陈磊毛俊杰来源：《科技资讯》 2014年第35期张建军陈磊毛俊杰（国网晋城供电公司调控中心山西晋城048000）摘要:在电网运行过程中，谐波的产生是不可避免的，谐波的存在会对电力系统运行的安全性带来较大的影响，所以需要针对谐波产生的来源及危害进行分析，并进一步对谐波的治理进行具体的阐述，从而降低谐波给电力系统安全运行带来的影响，确保电网安全、稳定的运行。
关键词:电力系统谐波原因危害治理中图分类号:TM712文献标识码:A文章编号:1672-3791（2014）12（b）-0110-01近年来，社会在发展过程中对电能的需求量不断增加，电力系统安全稳定的运行对电能稳定的供应至关重要。
谐波的存在是电力系统在发电、输电和用电过程中不可避免的一个问题，其对发电、电能输送用用电方都会带来较大的影响，对电力系统带来较大的危害，所以需要对电力系统中的谐波进行有效的抑制，降低其所带来的危害，确保电力系统能够安全稳定的运行。
1谐波概念及其产生来源1.1 谐波概念谐波属于正弦波，是频率为基波的整数倍，在电网中由于存在有非线性元件和非线性负载，这就导致电网中会有与基波频率成整数倍或是分数倍的其他正弦波存在，即电网谐波，目前在电力系统中所产生的谐波多为高于基波频率整数倍的高次谐波，其给电网带来的影响较大。
1.2 产生来源电力系统谐波的产生是不可避免的，但其谐波产生的来源主要包括三大类，即铁磁饱和型、电子开关型和电弧型。
在电力系统运行过程中，由于变电压和电抗器等铁芯设备，其铁磁饱和特性会呈现非线性，所以会导致谐波产生。
2电力系统中谐波的危害2.1 对供配电线路的危害2.1.1 影响线路的稳定运行目前在我国电力线路或是电力变压器运行过程中，为了能够在故障情况下确保线路及设备的安全，则其继电器通常选用的都是电磁式继电式、感应式继电器或是晶体管继电器，但无论是电磁式继电器、感应式继电器还是晶体管继电器自身都有其优缺点，特别是在运行过程中都极易受到谐波的影响，从而导致误动或是拒动的发生，使供配电系统运行的安全性受到较大的威胁。
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。
谐波对电网质量的影响和治理措施
机 的电压 电流波形 （ 电压 比为 ８１ ． ． 电流 比为 ６ ） ９ ０。
Ｖｏｔ ｑ Ｉ ｅ ａ
１典 型 电力 电子 设 备对 电 网 的影 响
１１晶 闸管调 速 的直流 机负载 。
我们 以某 轧钢 厂为例 ： ６ｋ 电网供 电系统 中， 要有 主 轧机 整 流变 压 Ｖ 主
器 两 台 （ 中上 辊一 台 、 辊 一 台 ） 其 下 ． ．主轧 机 】 （ ＃ 上 辊 ） ２｝下辊 ） 流变 压 器均 为 三绕 组 变 压器 ， 和 ｝ （ 整 拖
图 １ 电压 波 形
要 负载 为 ５０ ０ｋ 冲击性 的交一 变频 主轧 机 。 ０ Ｗ 交 轧
ｋ ａ， 功 功率 为 ９ ８ｋ Ｖｒ 有 ７ Ｗ。上辊 变 压器 的 冲击性 无
全 方 波 电流 ， 与之相 对 应 的原 边 绕组 流过 梯 形波 电
流 ， 说明 电流波形 发生 畸变 。 过 谐波分 析 可知 ： 这 通
功功 率大 ， 成 电 网电压波 动大 。使 ６ｋ 造 Ｖ电 网电压 下降 了 ４ ７Ｖ， 为 ７ ％， 压器 二 次 电压 ８ ８６Ｖ ９ 约 ． 变 ９ ９． 下 降 到 ７ ９Ｖ， ７ 约为 １ ． ４３ 两 台主机 的供 电变压 器 ％。 对 ６ Ｖ 电网供 电构成 ２ ｋ ４脉波 整流 电网 ２ ４脉波 整
想 状 况 下运 行 （ 三相 交 流 系 统完 全 对 称 ， 流 测 即 直
平 波 电抗器 的感 抗 为无 穷大 。 流 电抗等 于 零 ） 从 换 ，
变 流技 术方 面分析 得 ：整流变 压器 副边绕 组 流过
变压 器 中 由负 载有 功 功 率 产 生 的 无 功 功 率 为 １ ８ ６
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。
浅析配电网中谐波对电力设备危害及治理
容较 大或在装 有中性 点接地 的并联 电容器时， 可造成高次谐波 谐振 ， 使变压器 、 电容器及导线等设备发热而增加 附加损耗 ， 加
减 定子、 子间气 隙中磁感应强度 的分布， 转 总会 由于齿、 槽的影响 速设备绝缘 老化 、 少使用寿命 以至设备损毁报废。
． 以及气 隙不 可能绝对 均匀而导致各相电势波 形虽然对 称， 却是 ３３谐波对输 电线路的危害 由于谐波 电流 的频率是基波频率 的整数倍， 高频电流流 过 非正弦 波形 ， 相电势 中含有奇次谐波 ； 三 ②即使 电源 电势是 正
主要有 以下几种措施： 施。 电业 务管理部 门要严格把 关， 用 对于没有采取治理措施 的 身抗谐波干扰 的能力。 （） 加装谐波保 护装置。 １、 改善谐波 的保护性 能， 提高设备 谐波源用户， 要禁止其入网运行。 针对 谐波 的产生和传 播的特点， 取相应的隔离、 偿和 抗谐波干扰的能力； 采 补 （） 安装静止无功补偿装置 ， ２、 对大型 电弧炉或晶闸管控制 减小措施 。 在配 电网中， 主要 存在的是 三次谐波污染 ， 可以在谐
一
天 就通 过１ ８］时试 运 。 ６ｚ ￣ 虽然 机务专业检查发现轴瓦确 实有 柜或其他就 地控 制柜模块烧坏 。 因此电缆接 线过程应 中严 禁不
轻微磨损造成轴承温 度高， 但我方热控专业在检查电缆接线时 对线或 按线芯号接 线。 过对线可 以确保接线 正确 率， 通 并且可 发现整个 电泵轴承温度 接线盒中四点轴承温度接线都较松 ， 一 以检查出电缆是否有接 地和 短路 等问题。 旦松脱 就会 引起跳电泵事故。
波是大量 的。
３４谐波对电力测量和计量仪器的准确性的影响 。
在 有谐波 源用户处 的电能表记 录了该用户的基 波 电能并 扣除部分谐 波 电能 ， 造成 该户的谐波源 既污染了电网， 又少缴 电费； 与此 同时， 线性负荷用户处， 在 电能表记录了该用户的基 波电能及部分谐波 电能， 该谐波源 不但使该用户的负荷性能变 差， 而且还要 多缴 电费。 此 造成供 电部门无法正确地计量各 因． 用户的用 电情况。
电力系统谐波问题分析及防治措施
电力系统谐波问题分析及防治措施摘要：电力谐波会增加电能损耗、降低设备寿命,威胁电力设备和用电设备安全可靠运行,并对周边的通讯等设施造成干扰。
分析电网谐波的产生和影响,并及时提出谐波的综合治理办法,对于防止谐波危害、提高电能质量是十分必要的。
本文概述了谐波及其产生、谐波的危害,以及谐波治理方法。
关键词：电力系统；谐波；来源；危害；治理方法谐波的定义与来源1、谐波的定义国际上对谐波公认的定义是：“谐波是一个周期电气量的正弦波分量,其频率为基波频率的整数倍”。
在电力系统中，谐波分为谐波电压和谐波电流，其对系统的影响通常用“谐波含有率”和“总谐波畸变率”两个参数来衡量。
具体定义如下:谐波含有率:第h次谐波分量方均根值与基波分量方均根值之比。
HRU(h次谐波电压含有率)，HRI(h次谐波电流含有率);总谐波畸变率:除基波外的所有谐波分量在一个周期内的方均根值与基波分量方均根值之比。
U，I;THD(总谐波电压畸变率)，THD(总谐波电流畸变率);谐波含有率仅反应单次谐波在总量中的比重，而总谐波畸变率则概括地反映了周期波形的非正弦畸变程度。
谐波按矢量相序又可分有正序谐波、负序谐波和零序谐波。
所谓正序是指，3个对称的非正弦周期相电流或电压在时间上依次滞后120°，而负序滞后240°，零序則是同相。
其特征如表1:表1 正序谐波=3h-2，负序谐波=3h-1，零序谐波=3h。
在平衡的三相系统中，由于对称关系，不会在供电电网中产生任何偶次谐波。
谐波的定义与来源具体来说谐波产生的原因有以下三个方面：(1) 发电源的质量不高而产生的谐波发电机的结构中，由于三相绕组在制作上无法做到绝对对称，铁心也很难做到绝对均匀一致，所以磁通密度沿空间的分布只能做到接近正弦分布，所以磁通中都有高次谐波，电势中也就有高次谐波，其中三次谐波占主要成分[2]。
(2) 输配电系统产生的谐波在输配电系统中则主要是变压器产生谐波，变压器饱和时的励磁电流只含有奇次谐波，以3次谐波最大，可达额定电流0.5%，对于三相变压器，3倍次谐波的磁通经由邮箱外壳构成闭合磁路，因而磁通中对应该次的谐波较小（单相铁芯的10%），绕组中有三角形接法时，零序性谐波电流在闭合的三角形接线中环流而不会注入电网。
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供电公司吕向阳【摘要】在电能质量多种指标中，受干扰性负荷影响，谐波是最为普遍的。
该文介绍了电力系统中的主要谐波源、谐波的危害及抑制措施。
关键词谐波抑制措施一、概述在理想的情况下，优质的电力供应应该提供具有正弦波形的电压。
但在实际中供电电压的波形会由于某些原因而偏离正弦波形，即产生谐波。
我们所说的供电系统中的谐波是指一些频率为基波频率（在我国取工业用电频率50HZ为基波频率）整数倍的正弦分量，又称为高次谐波。
在供电系统中，产生谐波的根本原因是由于给具有非线形阻抗的电气设备（又称为非线形负荷）供电的结果。
这些非线形负荷在工作时向电源反馈高次谐波，导致供电系统的电压、电流波形畸变，使电能质量变坏。
因此，谐波是电能质量的重要指标之一。
供电系统中的谐波问题已引起各界的广泛关注，为保证供电系统中所有的电气、电子设备能在电磁兼容意义的基础上进行正常、和谐的工作，必须采取有力的措施，抑制并防止电网中因谐波危害所造成的严重后果。
二、谐波源谐波源是指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。
在电力的生产、传输、转换和使用的各个环节中都会产生谐波。
在发电环节，当对发电机的结构和接线采取一些措施后，可以认为发电机供给的是具有基波频率的正弦波形的电压。
谐波的产生主要是来自下列具有非线形特性的电气设备：（1）具有铁磁饱和特性的铁心设备，如：变压器、电抗器：（2）以具有强烈非线形特性的电弧现象的设备，如：气体放电灯、交流弧焊机、炼钢电弧炉等；（3）以电力电子元件为基础的电源设备，如：各种电力交流设备（整流器、逆变器、变频器）、相控调速和调压装置，大容量的电力晶闸管可控开关设备等，它们大量的用在化工、电气化铁道、冶金、矿山等工矿企业以及各式各样的家用电器中。
以上这些非线形电气设备（或称之为非线形负荷）的显著的特点是它们从电网取用非正弦电流，也就是说，即使电源给这些负荷供给的是正弦波形的电压，但由于它们具有其电流不随电压同步变化的非线形的电压—电流特性，使得流过电网的电流是非正弦波形的，这种电流波形是由基波和与基波频率成整数倍的谐波组成，即产生了谐波，使电网电压严重失真，此外电网还须向这类负荷产生的谐波提供额外的电能。
配电网谐波的产生和治理
配电网谐波的产生和治理配电网谐波问题是电力系统运行中的重要问题之一，其产生主要是由于非线性负载设备（如电子设备、控制器等）在工作时对电力系统所产生的非线性负载电流所致。
谐波电流会对电力系统造成很大的影响，如增加导线的损耗和发热、使电机转矩降低、影响电线通讯，甚至损坏电气设备等。
因此，为了保证电力系统的安全、稳定和经济运行，必须对谐波进行治理。
谐波产生的根本原因是非线性负载的存在。
非线性负载设备的电阻、电感和电容之间的交互作用会导致谐波电流的产生。
谐波电流会引起电流和电压的波形失真，导致电力系统频率变化，进而破坏电力系统的稳定性及其正常运行。
为了解决谐波问题，目前主要有以下几种治理方法：1.滤波器治理法此方法主要是采用谐波滤波器或其他滤波器装置来消除谐波电流，使得电力系统中的电压和电流波形变得更加纯净。
一般情况下，谐波滤波器分为无源型和有源型两种。
无源型谐波滤波器系列分为低通、中通和高通滤波器等，可以抑制电力系统中的谐波电流。
有源型谐波滤波器可以根据控制策略主动地向电网注入谐波电流，以抵消非线性负载设备所产生的谐波电流，从而有效地降低谐波水平。
此方法主要是采用特制变压器来消除谐波电流。
例如，增强高阻抗变压器可以有效地消除电力系统中的谐波电流，因为其具有较高的阻抗值和适宜的数值。
3.实施控制策略此方法主要是采用某些电力电子装置来控制谐波电流。
例如，采用PWM变频器可以控制驱动电动机所需的电压和频率，从而控制谐波电流的发生。
可以采用降低负载功率、改变谐波源的位置、增加谐波滤波器等控制策略，也可以利用电力电子装置控制谐波电流的波形，以有效地降低谐波水平。
4.优化配电网络此方法主要是对电力系统的布局和设计进行优化调整，以减少谐波电流的产生。
例如，采用低谐波负载设备、减少非线性负载设备、缩短负载以及配电线路的长度等，将可以有效地降低谐波电流和谐波水平。
总之，谐波治理是电力系统运行的重要问题，需要采取多种手段来降低谐波水平。
配电网中的谐波及其防治措施
电 子 荧 光 灯 整 流 器 已被 大 量 采 用 。 的 优 点 是 在 工作 于 它
量统 称为谐 波。谐波 频率与 基波频 率 的比值 （＝ｎ ｆ ） 为 ｎ ｆ／１ 称
谐 波 次 数 。例 如 ： 频 为 ５ Ｈ ． 次 谐 波 为 １０ ｚ 三 次 谐 波 基 ０ ｚ二 ０Ｈ ， 则 为 １０ ｚ ５ Ｈ 。应 该 注 意 ， 力 系 统 所 指 的 谐 波 是 稳 态 的 工 频 电
引起的过压 、 压 均不属谐 波范畴 ： 欠
根 据 电 能 变 换 方 式 和 由 外 部 供 电 到 内 部 供 电 所 用 转 换 方式 的不 同 ．Ｐ Ｕ Ｓ有 许 多 不 同 的 类 型 。一 般 情 况 下 ， 由 Ｕ Ｓ Ｐ
２ 配 电 网中 的谐 波 源 。
严格 意 义上 讲 ， 力 网络 的 每个 环节 ， 括发 、 、 、 电 包 输 变
中 图 分 类 号 ： Ｍ７ ４３ Ｔ １．
文 献 标 识 码 ： Ｂ
文章 编 号 ：６ ２ ９ ６ （ ０ ６ Ｏ — １ ２ ０ １ ７ — ０ ４ ２ ０ ）４ ０ １ — ３
近年来 ． 随着 国 民经 济 的飞速 发展 ， 电 力 的需 求成 倍 对
增 长 。 “ 源 节 约 与 开 发 并 重 ， 节 约 能 源 放 在 首 位 ” 我 们 能 把 是
能 质量 、 降低线损 、 保证 电 网和用 电设备 的安 全运行 具有 十
分 重 要 的作 用 。
器的输入 电流 实际上是 电容器 的充电电流 ， 呈较 为陡峻 的脉
冲 波 ． 谐 波 分 量 较 大 ． 对 电 网造 成 严 重 的谐 波 污 染 。 其 会 ２３ 晶 闸管 ． 晶 闸 管 整 流 技 术 在 电 力 机 车 、 电 装 置 、 关 电 源 等 很 充 开 多 方 面 被 普 遍 采 用 。使 用 中 会 产 生 大 量 的 奇 次 谐 波 。 中 ３ 其 次 谐 波 的 含 量 较 多 。有 统 计 表 明 ， 流 设 备 所 产 生 的 谐 波 占 整
电力系统中的谐波分析及消除方法
电力系统中的谐波分析及消除方法摘要：本文针对电力系统中普遍存在的谐波问题进行了分析研究，首先概述了谐波的危害，然后介绍了三种谐波检测的方法，最后从改造谐波源的角度提出了几种谐波抑制方法。
关键词：电力谐波检测治理0 引言目前，谐波与电磁干扰、功率因数降低被列为电力系统的三大公害，因而了解谐波产生的机理，研究和清除供配电系统中的高次谐波，对改于供电质量、确保电力系统安全、经济运行都有着十分重要的意义。
1 电力系统谐波危害1.1 谐波会使公用电网中的电力设备产生附加的损耗，降低了发电、输电及用电设备的效率。
大量三次谐波流过中线会使线路过热，严重的甚至可能引发火灾。
1.2 谐波会影响电气设备的正常工作，使电机产生机械振动和噪声等故障，变压器局部严重过热，电容器、电缆等设备过热，绝缘部分老化、变质，设备寿命缩减，直至最终损坏。
1.3 谐波会引起电网谐振，可能将谐波电流放大几倍甚至数十倍，会对系统构成重大威胁，特别是对电容器和与之串联的电抗器，电网谐振常会使之烧毁。
1.4 谐波会导致继电保护和自动装置误动作，造成不必要的供电中断和损失。
1.5 谐波会使电气测量仪表计量不准确，产生计量误差，给供电部门或电力用户带来直接的经济损失。
1.6 谐波会对设备附近的通信系统产生干扰，轻则产生噪声，降低通信质量;重则导致信息丢失，使通信系统无法正常工作。
1.7 谐波会干扰计算机系统等电子设备的正常工作，造成数据丢失或死机。
1.8 谐波会影响无线电发射系统、雷达系统、核磁共振等设备的工作性能，造成噪声干扰和图像紊乱。
2 谐波检测方法2.1 模拟电路消除谐波的方法很多，即有主动型，又有被动型；既有无源的，也有有源的，还有混合型的，目前较为先进的是采用有源电力滤波器。
但由于其检测环节多采用模拟电路，因而造价较高，且由于模拟带通滤波器对频率和温度的变化非常敏感，故使其基波幅值误差很难控制在10%以内，严重影响了有源滤波器的控制性能。
对电力系统谐波的来源分析及其治理措施
科技论坛 Ｊｊｌ
牛 卢 璐
对电力系统谐波的来源分析及其治理措施
（ 鹤壁 职 业技 术 学 院 ， 南 鹤 壁 ４ ８ ３ ） 河 ５ ０ ０
摘 要： 随着 国民经济和电力工业的飞速发展 ， 电负荷 日趋复杂化和 多样化。谐 波污染 已经成 为危害电网、 用 影响其他用电设备安全经济运行 的重大 问题。重点分析 了电力 系统谐波的 来源及 危害， 并归纳了电力 系统谐 波治理的常用方法， 实际工作的顺利开展奠定 了基础。 为ห้องสมุดไป่ตู้
关键词： 电力 系统谐 波 ； 源 ； 害 ； 来 危 治理
严重时使电动机过热 。尤其是负序谐波在电动机 １ ．家用电器： ３ ５ 具有调压整流装置的家用电 中产生负序旋转磁场 ， 起制动作用， 减少了电动机 器， 会产生较深的奇次谐波。 在有绕组设备的电器 的出力 。 中， 因不平衡电 流的变化也能使波形改变。 这些家 ２２ ３ 对低压开关设备的危害： 对于配电用断 用电器虽然功率较小， 但数量巨大 ， 也是谐波的主 路器来说 ， 全电磁型的断路器易受谐波电流的影 要来源之一。 响使铁耗增大而发热； 热磁型和电子型的断路器 ， ２电力系统谐波的危害问题 谐波使其额定电流降低 。 因此 ， 断路器都可能因谐 电力 系统谐波使系统 中的发电、 供电、 用电 波产生误动作。 设备出现许多异常现象和故障， 日 情况 趋严重 ， 概 ３电力系统谐波的治理与改善 括起来有以下几个方面 ： 根据 Ｇ ／１５ ９９ ｛ Ｂ１４ ４ － ３电能质量 ： ＂ 公用电网谐 ２ 电 １ 力系统谐波对供配电 线路的危害 波》 ， ０ ｋ ０ Ｖ ５ Ｖ时， 谐波电压谐 规定 在 ． Ｗｌ ｋ ／ ｋ ４ ３ 电网 ２ ．影响线路的稳定运行： ．１ １ 供配电系统中的 波 占有率分别不得大于 ４ ３ ％１２ ％／２ １ ％。针对以上 ． 电力线路与电力变压器一般采用电磁式继电器、 分析， 为减少谐波产生的机会 、 减小谐波对对电力 感应式继电器或晶体管继电器予以检测保护 ， 系统的危害， 以 我们提出下列建议： ３１ ．针对谐波源进行治理 。 采用就近原则在谐 便在故障情况下保证线路与设备的安全 。 由于 但 电磁式继电 、 器 感应式继电器、 晶体管继电器容易 波源处安装滤波器，以吸收谐波源产生的谐波电 电流 的允许值 。 １电力系统谐波的来源分析 皆 波影响导致误动作 ，因而不能全谣有效地起 流。根据装置的原理不同， 可分为无源电力滤波器 １ 发电源质量不高产生的谐波。 ． Ｉ 发电机由于 到保护作用。 这样 ， 谐波将严重威胁供配电系统的 Ｐ ｎ和有源电力滤波器（ Ｐ ） Ａ Ｆ。 有源电力滤波器是利用时域补偿原理的滤 三相绕组在制作上很难做到绝对对称，铁｜也很 稳 定与 安全运行 。 难做到绝对均匀一致和其他—些原因，发电源多 ２． ． 影响电网的质量 ： １ ２ 电力系统中的谐波能 波器 ， 这种滤波器的优 是能做到适时补偿， 且不 少也会产生一些谐波 ， 但—般来说 。 眇 使电网的电压与电流波形发生畸变。如民用配电 增加电网的容性元件 ，但造价较高。无源滤波装 １ 输配电系统产生的｛波。 ２ 皆 输配电系统中主 系统中的中性线， 会产生大量的奇次谐波 ， ３ 置 ， 其中 吸收高次谐波 ， 而所有滤波支路对基波呈现容 要是电力变压器产生谐波，由于变压器铁 的饱 次谐波的含量较多 ， 可达 ４ ％； ０ 三相配电线路中， 性 ， 正好满足无功补偿要求 ， 不必另装并联电容器 和， 磁化曲线的非线性 ， 加上设计变压器时考虑到 相线上的 ３ 的整数倍谐波在 中性线上会叠加 ， 使 补偿装置， 这种方法经济、 ， 简便 国内外广泛采用。 ３ ２改变部分运行 、 接线方式 ， 减小谐波的产 经济性， 其工作磁密选择在磁化曲线的近饱和段 中性线的电流值可能超过相线 Ｅ 的电流。 另外， 相 上， 这样就使得磁化电流呈尖顶波形 ， 因而含有奇 同频率的谐波电压与谐波电流要产生同次谐波的 生、 叠加、 放大及产生危害的机会。增加 电网的短 次谐波， ３ 其中 次谐波电流可达额定电流的 ％。 有功功率与无功功率 ， 从而降低电网电压 ， 浪费电 路容量、 提高电气设备的短路比， 来降低谐波对同 １ ３用电设备产生白｝波。 ｇ皆 网的容量。 电网上其他设备的影响；加强运行时的实时控 １． ．１晶闸管装置 ：晶闸管整流装置采用移 ３ ２ 力系统谐波对电力设备的 ２电 危害 制， 避免轻负荷、 高电压的运行状态 ， 以减少谐波 相控制 ， 从电网吸收的是缺 角的正弦波 ， 从而给 ２． ．１ ２ 对电力电容器的危害： 当电网存在谐波 电压过高 系统电器设备的影响； 对 有意识地将配 电网留下的也是另一部分缺角的正弦波， 显然在 时， 投人电容器后其端电压增大， 电容器损耗功 变中间相改接 Ａ或者 ｃ相， 使 减少变压器群产生的 留下部分 中含有大量的谐波 。 如果整流装置为单 率增加。 另外， 谐波的存在往往使电压呈现尖顶波 谐波。 在可能的情况下， 使配变接成 △ ｙ 形， ， ｎ 将谐 相整流电路 ， 在接感性负载时则含有奇次谐波电 形 ， 尖顶电压波易在介质中诱发局部放电， 且由于 波在高压侧消化。 流 ， 中 ３次谐波的含量可达基波的 ３％； 其 ０ 接容 电压变化率大， 局部放电强度大， 对绝缘介质更能 ３ 在设计 中注意避 开谐 波产生谐振的机 ＿ ３ 性负载时则含有奇次谐波电压 ， 其谐波含量随电 起到加速老化的作用。 会， 减小带来的影响。 根据《 民用建筑电气设计规 容值的增大而增大。 如果整流装置为三相全控桥 Ｊ Ｊ ６ ９ ３ ． ｒ ３ ０“ ２． ． 对电力变压器的危害： ２ ２ 谐波使变压器的 范》Ｇ 厂 １ —２ ．１ 为控制各类非线性用电 ６ 脉整流器 ， 变压器原边及供电线路含有 ５ 次及 铜耗和铁耗增大 ，因此要减少变压器的实际使用 设备所产生 的谐波引起的电网电压正弦波形畸 以上奇次谐波电流 ； 如果是 １ 脉冲整流器 ， ２ 也还 容量 ， 或者说在选择变压器额定容量时需要考虑 变在合理范 围内， 宜采限下列措施 ： 各类大功率 有 １ 次及以上奇次谐波电流。 １ 经统计表明： 由整 留出电网中的谐波含量。 除此之外 ， 谐波还导致变 非线性用电设备变压器的受电电压有多种可供 流装置产生的谐波 占所有谐波 的近 ４％，这是 压器噪声增大 ， ０ 随着谐波次数的增加 ， 振动频率在 选择时 ， 如选用较低 电压不能符合要求 ， 宜选用 最大的谐波源。 １ Ｈ 左右的成分使混杂噪声增加， Ｋｚ 有时还发出金 较高电压。” １２ ３ 变频装置： 变频装置由于采用了相位控 属声 。 在无功补偿设计 中除了应注意避免并联电 制， 谐波成份除含有整数次谐波外， 还含有分数次 ２３ ． 对电力电缆的危害 ： ２ 由于谐波次数高频 容器与系统感抗的谐振， 除了验算基波外 ， 还需要 谐波， 这类装置的功率一般较大 ， 随着变频调速的 率上升， 、、次等主要谐波， 避开这些参数 ， 防止在 再加之电缆导体截面积越大， 趋肤效应越 验算 ３５７ 发展， 对电网 造成的谐波也越来越多。 明显 ， 从而导致导体的交流电阻增大， 电缆的 该次谐波发生谐振。 使得 １． 电弧炉、 ３ ３ 电石炉： 由于三相负荷难以平 允许通过电流减小。另外， 电缆的电阻、 系统母线 电力系统中的谐波的出现， 对于电力系统运 衡， 产生谐波电流， 经变压器的三角形连接线圈而 侧及线路感抗与系统串联 ， 提高功率因数用的电 行是一种“ 污染” 。它们降低了系统电压正弦波形 注入电网。其中主要是 ２ ７次的谐波 ， 平均可达基 容器及线路的容抗与系统并联 ，在一定数值的电 的质量， 不但严重地影响了电力系统 自 ， 身 而且还 波的 ８ －０ 最大可达 ４ ％。 ％－ ％， ２ ５ 感与电容下可能发生谐振。 危害用户和周围的通信系统。面对日 益严重的谐 １ ．气体放电类电光源 ： ３ ４ 分析与测量这类电 ２ 电力系统谐波对用电设备的危害 － ３ 波污染问题， 对谐波的综合治理已 迫在眉睫。 谐波 光源的伏安特性， 可知其非线性十分严重 ， 有的还 ２． ３１ 对电动机的危害 ： 谐波对异步电动机的 问题的研究涉及到许多相关学科 ， 因此， 必须努力 含有负的伏安特性 ， 它们会给电网造成奇次谐波 影响 ， 主要是增加电动机的附加损耗 ， 降低效率 ， 加强在应用基础方面的研究工 （ 下转 ３ １页） ８
供电系统谐波的产生原因和抑制方法
供电系统谐波的产生原因和抑制方法电气系统中的电气设备产生的电压或电流波形非理想的正弦波时，即说明其中含有频率高于50Hz的电压或电流成分，将频率高于50Hz的电流或电压成分称之为谐波。
谐波对电气设备的正常工作有不利影响，因此，研究谐波的危害与抑制方法，对保证电网的电力质量十分必要。
（1）谐波是如何产生的？谐波来自于三个方面：一是发电设备产生的谐波；二是输配电系统产生的谐波；三是供电系统的电气设备（如变频器、电炉等）等产生的谐波，其中以供电系统的电气设备产生的谐波居多，具体如下：1）晶闸管整流设备：由于晶闸管整流在电力机车、铝电解槽、充电装置、开关电源等许多方面得到了越来越广泛的应用，给电网造成了大量的谐波。
晶闸管整流装置采用移相控制，从电网吸收的是缺角的正弦波，从而给电网留下的也是另一部分缺角的正弦波，显然在留下部分中含有大量的谐波。
如果整流装置为单相整流电路时则含有奇次谐波电流，其中3次谐波的含量可达基波的30%；接容性负载时则含有奇次谐波电压，其谐波含量随电容值的增大而增大。
如果整流装置为三相全控桥脉冲整流器，变压器原边及供电线路含有5次及以上奇次谐波电流；如果是12脉冲整流器，也含有11次及以上奇次谐波电流。
经统计表明：由整流装置产生的谐波占所有谐波的近40%，这是最大的谐波源。
2）变频装置：变频装置常用于风机、水泵、电梯等设备中，由于采用了相位控制，谐波成份很复杂，除含有整数次谐波外，还含有分数次谐波，这类装置的功率一般较大，随着变频调速的使用的增多，对电网造成的谐波也越来越多。
3）电弧炉、电石炉：由于加热原料时电炉的三相电极很难同时接触到高低不平的炉料，使得燃烧不稳定，引起三相负荷不平衡，产生谐波电流，经变压器的三角形连接线圈而注入电网。
其中主要是2～7次的谐波，平均可达基波的8%～20%，最大可达45%。
4）气体放电类电光源：荧光灯、高压汞灯、高压钠灯与金属卤化物灯等属于气体放电类电光源。
电力用户的谐波源及谐波治理的措施
１３ 我 国电网谐波的现状 ．
Ⅸ 电力 系统谐波 管理 暂行 规定 》 Ｓ ２ （ Ｄ１ ６
身 ， 的来 自用 户 。来 自电力 系统 本身 的谐 ２治理谐波的措施 有 波源 有 ： 流输 电中的 换流 站 、高磁 密 的 电 直 ２ １ 谐 波治理现 状与不足 ．
力变压器和改善 功率因数的 Ｓ ＶＣ组 等 。来 自
用 户的大 谐波 源 有 ： 电气化 铁路 、静 止 补偿 波 治理通 常采 用变 电所集 中治 理和非 线性用 电容（ 以下简称 Ｓ ） ＶＣ 、交直流 整流设 备 、电 电设 备处 分 散治 理 两种 方 法 。但长 期 以 来 ，
摘 要： 电力系统 中谐波 主要是 由冶金 、化工 、电气化铁 路及其 他行业的 换流设备 产生的 。 它们 向公用 电 网注入 谐波 电流 ， 在公用 电 网中产生谐波 分量 ， 不仅干扰 电网的保护装置与 自动化 装置的正常运行 ， 成了这些装置 的误 动与拒动 ； 且会产生谐波附加损耗 ， 造 并 降低 输 电效率 ， 甚至损坏设备 ， 因其非线性特性 ， 还 影响 电度 计量 的准确性 。为减低 电力系统 中谐波 ， 以减少谐波注入 ； Ｓ 对 ＶＣ， 要选好参数 ， 避免谐 波振 荡 ； 对计划建 设的大谐波 源 ， 要严格设 计审查 ， 必须有 降谐 波措施 。总之 ， 要加强测 试 ， 摸清底细 ， 推进 电网谐波的改善 。 关键词 ： 电力系统 谐波源 降低措施 中图分类号 ： Ｍ７ Ｔ 文献标 识码 ： Ａ 文章编号 ：６ ３ Ｏ ３ （Ｏ ７Ｏ （ 一 Ｏ ２ Ｏ １７一 ５４２ Ｏ ）８ｃ Ｏ ５ １ ）
低输 电效 率 ， 甚至 损坏设 备 ， 因其非线 性特 ２ ２ 加强谐波 治理的措施 还 ． 性 ， 响 电度计 量的 准确 性 。据 权威 部 门统 影
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电网中主要谐波源及其治理措施
【摘要】大功率传动装置所产生的谐波对电网的危害很大，是电网谐波的一个主要来源。
尤其是大功率的变频调速系统，谐波问题越来越突出，电能质量下降，给各种用电设备和仪表带来了很大的危害，必须抑制这些谐波，所以谐波的检测显得越来越重要。
国内外对此进行了很长时间的研究，通过学者的不懈努力，也取得了丰硕的成果。
【关键词】电网；谐波；治理
一、交流传动所产生的谐波问题
大功率传动装置所产生的谐波对电网的危害很大，尤其是大功率的变频调速系统，谐波问题越来越突出，电能质量下降，给各种用电设备和仪表带来了很大的危害。
我们希望交流传动变换器输出只含基波的正弦波，但实际应用的逆变器总含有谐波，这些畸变的电流和电压可能造成很多危害，如会让工业生产被干扰中断，受此影响，装配线可能经常停工，产生大量废品，造成很大的经济损失。
虽然控制装置的调制控制方法能够在产生所需的基波的同时，应尽可能的优化其他的高次谐波。
但是谐波不可避免的产生，这就要求对这些谐波进行监测、分析后，确定治理方案。
达到最大程度的消除特定谐波或最小化总谐波（TDH）畸变率，进而使由谐波产生的电力电子设备的功率损耗达到最小。
另外变频器的整流桥对电网来说是非线性负载，它所产生的谐波对接入同一电网的其它电子、电气设备产生谐波干扰。
变频器的逆变电路多采用PWM 技术要用到IGBT 大功率管。
当控制电路根据需要给出相应的频率和幅值的开关脉冲，IGBT 大功率管工作时，其输出的电压和电流波形中带有与开关频率相应的高次谐波群。
我们知道高载波频率和场控开关器件高速切换的dv/d t 可达1kv/Ls 以上所以引起的辐射干扰问题是相当突出。
当然，变频调速电路除了通过辐射向外部发射产生干扰外，也可以通过阻抗耦合或接地回路耦合将干扰带入电源电路形成传导形干扰。
经查证资料，交流传动所产生的谐波基本上是5次，7次，9次和13次谐波，其他次数的谐波比较少。
二、谐波的一些治理措施
采取一些措施来消除这些对各种电子设备和电网造成很大危害的谐波，下面简单介绍一下消除谐波的方法和措施。
（1）滤波
所谓的滤波就是，一个电信号中有若干种成分，把其中一部分交流信号过滤掉就叫滤波。
一般将电力电网或电力设备中某些不需要的交流信号去掉，通常采
用滤波的手段。
可以很好的消除谐波，尤其是高次谐波。
滤波又可以分为有源滤波和无源滤波。
就目前来说，无源滤波应用较多，效果较好，价格较低。
包括三种形式：
a：串联滤波。
对3次谐波的抑制效果明显。
b：并联滤波。
可以滤出多次谐波，并给系统提供无功补偿，是应用最广泛的消除谐波，净化电源的装置。
c：低通滤波（串并混合）。
对高次谐波治理效果更佳。
而我们最常用的就是并联电容器补偿，如下图所示：
并联电容器补偿
主要有以下三种补偿方式：
a集中补偿方式。
将高压电容器集中安装在总降压变电所或功率因数较低、负荷较大的配电所高压母线上。
b分散补偿。
对用电负荷分散和功率因数较低的车间变电所，采用低压并联电容器安装在低压配电室。
如下图所示，在低压母线侧并联补偿。
在低压母线侧并联补偿
c就地补偿。
对距供电点较远的大、中容量连续工作制的电动机（如风机、水泵、压缩机、球磨机等），应采用电动机无功功率就地补偿装置。
如下图所示。
它不仅可以提高功率因数，而且可以减少线路损失，减小总电流，对提高变压器负载率有明显效果。
电动机无功功率就地补偿装置
为了减少和避免高次谐波对并联补偿装置的危害，采用对高次谐波的抑制措施为减少谐波电流流入电容器和合闸涌流，可串联适当的电抗器。
其感抗值应在可能产生的任何谐波下，均使电容器回路的总电抗为感抗，从而消除谐振的可能。
为了防止可能出现铁磁谐振，一般应采用无铁芯电抗器。
近年来，随着电力电子技术的发展，有源滤波补偿技术日益成熟，并得到了广泛应用。
较传统的无源滤波补偿系统，它具有功能多，适应性好及响应速度快等优点，随着价格的不断下降，应用将日益普遍。
有源滤波器是一套使用模拟和数字逻辑电路进行电流检测和电流注入，以消除谐波和提供无功电源的电力电子系统。
通过适当的设计选型，有源滤波器能大量减少谐波，并将功率因数提高到接近1的水平。
有源滤波器直接并联至线路中
产生谐波的负荷。
对于3相3线电力系统，电流传感器安装于其中的两相上，为逻辑控制电路提供负荷的电流波形。
有源滤波器逻辑电路会去除波形中的基频（50和60赫兹）成分。
逻辑电路将剩余的波形反向并调整IGBT的触发来复制这一反向波形。
这样的处理得到的结果用于去除上游电力系统谐波电流。
由于谐波电压是谐波电流流过电源阻抗而产生的，因此它们也显著地减少。
有源滤波补偿系统在很多重要场所应用效果非常好，可广泛应用于工业、商业和机关团体的配电网中。
（2）接地
正确的接地既可以使系统有效地抑制外来干扰，又能降低设备本身对外界的干扰。
在实际应用系统中，由于系统电源零线（中线）、地线（保护接地、系统接地）不分、控制系统屏蔽地（控制信号屏蔽地和主电路导线屏蔽地）的混乱连接，大大降低了系统的稳定性和可靠性。
变频器的接地与其它动力设备接地点分开，不能共地。
（3）屏蔽
屏蔽干扰源是抑制干扰的最有效的方法。
通常变频器本身用铁壳屏蔽，不让其电磁干扰泄漏；输出线最好用钢管屏蔽，特别是以外部信号控制变频器时，要求信号线尽可能短（一般为20m以内），且信号线采用双芯屏蔽，并与主电路线（ac380v）及控制线（ac220v）完全分离，决不能放于同一配管或线槽内，周围电子敏感设备线路也要求屏蔽。
为使屏蔽有效，屏蔽罩必须可靠接地。
（4）采用多相脉冲整流
在条件允许或是要求谐波限制在比较小的情况下，可采用多相整流的方法。
12相脉冲整流THDV大约为10% ～15%，18相脉冲整流的THDV约为3% ～8%，满足国际标准的要求。
缺点是需要专用变压器，不利于设备的改造，价格较高。
（5）采用电抗器
在变频器的输入电流中频率较低的谐波分量（5次谐波、7次谐波、11次谐波、13次谐波等）所占的比重是很高的，它们除了可能干扰其他设备的正常运行之外，还因为它们消耗了大量的无功功率，使线路的功率因数大为下降。
在输入电路内串入电抗器是抑制较低谐波电流的有效方法。
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