谐波治理专业知识
谐波治理知识
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。
首先是电压方面，它包含电压的波动、电压的偏移、电压的闪变等；其次是频率波动；最后是电压的波形质量，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。
我国对电能质量的三方面都有明确的标准和规范。
随着科学技术的发展，随着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。
它不仅增加了电网的供电损耗，而且干扰电网的保护装置与自动化装置的正常运行，造成了这些装置的误动与拒动，直接威胁电网的安全运行。
举个常见的例子来说，电子节能灯在使用量所占比重较小的电网中运行，的确比常用的白炽灯好，不仅亮度高又省电，而且使用寿命也长。
但是相反，在大量投运节能灯后，就会发现节能灯的损坏率大大提高。
这是由于节能灯是非线性负荷，它产生较大的谐波污染了这一片电网，造成三相负荷基本平衡情况下，中心线电流居高不下，线电压与相电压之比比1要小得多，造成了该片电网供电质量下降，用电设备发热增加，电网线损增加，使得该区的配变发热严重，严重影响其使用寿命。
因此我们对非线性用电设备产生的谐波必须进行治理，使谐波分量不超过国家标准。
编辑本段电力系统中谐波的来源电力系统中的谐波来自电气设备，也就是说来自发电设备和用电设备。
由于发电机的转子产生的磁场不可能是完善的正弦波，因此发电机发出的电压波形不可能是一点不失真的正弦波。
目前我国应用的发电机有两大类：隐极机和凸极机。
隐极机多用于汽轮发电机，凸极机多用于水轮发电机。
对于谐波分量而言，隐极机优于凸极机，但随着科技进步，可控硅、IGBT等电子励磁装置的投入，使发电机的谐波分量有所上升。
当发电机的端电压高于额定电压的10%以上时，由于电机的磁饱和，会使电压的三次谐波明显增加。
同样在变压器的电源侧电压超过额定电压10%以上时，也会使二次侧电压的三次谐波明显增加。
由于电网电压偏移在±7%以下，所以发电、变电设备产生的谐波分量都比较小，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。
谐波治理措施
谐波治理措施
谐波治理措施是指为了控制或减轻电能系统中的谐波干扰和谐波问题，采取的一系列技术手段和措施。
下面列举几种常见的谐波治理措施：
1. 谐波滤波器：谐波滤波器是用于滤除电能系统中谐波成分的装置。
它们可以通过选择合适的滤波器参数，将谐波电流从系统中滤去，从而降低谐波干扰。
常见的谐波滤波器包括无源滤波器（谐波消除器）、有源滤波器、谐波滤波器组等。
2. 谐波控制变压器：谐波控制变压器是一种专门设计用于抑制谐波的变压器。
它的设计可以消除或减小电力系统中的谐波干扰，并保证电力质量。
3. 谐波抑制器：谐波抑制器是一种用于控制谐波干扰的装置。
它可以通过改变阻抗、相移、补偿等方式，来削弱或消除电力系统中谐波的影响。
4. 谐波限制器：谐波限制器是一种用于限制谐波电流流入电力系统的装置。
它可以通过控制谐波电流的大小和频率，来避免谐波电流对电力系统的损害。
5. 谐波控制技术：谐波控制技术是一种综合运用以上措施的技术手段。
它通过结合各种谐波治理措施，对电力系统中的谐波进行综合治理，以确保电力系统的正常运行和电力质量。
总之，谐波治理措施旨在降低谐波干扰，保证电力系统的正常
运行和电力质量。
在实际应用中，应根据具体情况选择合适的治理措施，并综合考虑成本、效果、可行性等因素，以达到最佳的谐波治理效果。
谐波治理的知识
谐波治理的知识1．为什么谐波的问题越来越严重？因为现代的用电方式与传统的用电方式发生了巨大的变化。
传统的电气负荷大部分是线性负荷，线性负荷不会产生谐波电流，只会导致功率因数降低的问题。
而现代负荷大多是非线性负荷，典型的就是整流电路。
整流电路几乎应用在所有的电力电子设备中，常见的包括：变频器、中频炉、直流电机、充电机、直流电源、信息设备、节能灯具等。
这些设备产生了严重的谐波电流。
随着节能降耗技术的普及，电力电子设备的使用更加普遍，谐波的问题将日益突出。
需要注意的是，这些电力电子设备虽然产生较强的谐波，但是相移功率因数都很高。
因此，过去，电力公司关心功率因数的问题，将来，将更加关注谐波的问题。
2．当谐波电流严重时，会出现哪些现象？主要的现象包括：●配电线缆的截面积符合要求，但是仍然过热●变压器的容量符合要求，但是仍然过热●三相平衡配电，但是零线中电流仍然过大，或者零线过热●配电箱的容量符合要求，但是仍然出现跳闸现象，或者继电保护器误动作●同一配电系统上的数控机床精度降低●同一电网上的控制设备误动作，仪表显示不稳定或者读数误差增加●无功补偿电容频繁损坏●无功补偿柜不能投切，或者不能达到预定补偿目标●导致电网上的保护设备的误动作●变压器输出的电压达不到国家的规定（THD > 5%）3．为什么要治理谐波？治理谐波有三个意义：1)满足电力公司对电网质量的要求，电力公司为了维护电网的质量，对电力用户向电网注入的谐波电流提出了限制。
由于很多企业中安装了高精度、高度自动化的设备，这些设备对电能质量的要求很高。
为了满足这些企业的要求，电力公司将对谐波提出更加严格的要求；2)保证企业内部电能质量，企业内部如果有高精度、自动控制设备，对于电能质量的要求较高，通过谐波治理，使企业内部的电能质量满足要求；3)有利于节能降耗：谐波电流在变压器、电缆线路中产生更大的热量，这些热量就是额外的能量损耗，减小谐波电流，就能够节省这些能量。
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。
谐波治理基础知识
第5章谐波治理基础知识5.1 谐波的含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。
电力系统中有非线性负载时，即使电源都以工频50HZ供电，当工频电压或电流作用于非线性负载时，就会产生不同于工频的其它频率的正弦电压或电流，这些不同于工频频率的正弦电压或电流，用富氏级数展开，就是人们称的电力谐波。
5.2 谐波的产生在理想的干净供电系统中，电流和电压都是正弦波的。
在只含线性元件(电阻、电感及电容)的简单电路里，流过的电流与施加的电压成正比，流过的电流就是正弦波。
在实际的供电系统中，由于有非线性负荷的存在，当电流流过与所加电压不呈线性关系的负荷时，就形成非正弦电流。
任何周期性波形均可分解为一个基频正弦波加上许多谐波频率的正弦波。
谐波频率是基频的整倍数，例如基波频率为50Hz，二次谐波为100Hz，三次谐波则为150Hz。
因此，畸变的电流波形可能有二次谐波、三次谐波……直到第三十次谐波组成。
5.3 谐波的危害主要表现在以下几个方面：（1）谐波使企业电网中的设备产生附加谐波损耗，降低电网、输电及用电设备的使用效率，增加电网线损。
在三相四线制系统中，零线会由于流过大量的3次及其倍数次谐波电流，造成零线过热。
（2）谐波会产生额外的热效应从而引起用电设备发热，使绝缘老化，降低设备的使用寿命。
（3）如果电网中装有补偿电容器，谐波容易使电网与补偿电容器之间发生并联谐振或是串联谐振，使谐波电流放大几倍甚至数十倍，造成过电流，引起电容器和与之相连的电抗器、电阻器的损坏。
（4）谐波会引起企业中一些敏感的自动化设备误动作，同时也会导致电气测量仪表计量不准确。
（5）谐波会对附近系统的信号传输产生干扰，轻者引入噪声，重者导致信号丢失，使系统无法正常工作。
5.4 谐波治理的必要性以上危害，在有些企业中表现的比较突出，而在一些企业中表现的不是很明显，然而谐波危害的隐患依然存在。
谐波治理
一、概述目前，许多变电所的负荷中含有大量非线性负荷，如整流装置、交-交变频装置、炼钢电弧炉、中频炉、电力机车、交流电焊机、高频电焊机、中频淬火炉、高频淬火炉、计算机的开关电源、带电子镇流器的荧光灯等。
供电给这些非线性负荷的系统电压即使为理想正弦波，它们工作时的电流也是非正弦电流。
这些非正弦电流波形按傅氏级数可以分解为基波及一系列不同频率和振幅的谐波。
谐波频率为基波频率的整数倍时，称为高次谐波；其频率为基波频率的非整数倍时，称为分数谐波或旁频波；其频率低于基波频率时，称为次谐波。
谐波电流流经系统中包括发电机、输电线、变压器等各种阻抗元件时，必然产生非正弦的电压降，使交流系统内各点的电压波形也发生不同程度的畸变。
电压畸变的程度取决于非线性负荷容量与电网容量的相对比值以及供电系统对谐波频率的阻抗，畸变的电压反过来对整流装置从系统中取用的电流波形又有影响。
因而谐波电流和谐波电压是相伴而生、相互影响的。
二、谐波危害2.1通讯干扰非线性负荷供电系统产生的谐波对与其邻近的通讯线路产生静电感应及电磁感应，在通讯系统内产生不良影响。
2.2同步发电机的影响电力系统中的同步发电机，特别是以非线性负荷为主或以发电电压直接供给非线性负荷的同步发电机，高次谐波对其有较大不良影响。
谐波电流引起定子特别是转子部分的附加损耗和附加温升，降低了发电机的额定出力。
2.3对异步电动机的影响谐波引起电机角速度脉动，严重时会发生机械共振。
对电动机的功率因数和最大转矩都有影响。
2.4对电力电容器的影响由于电容器的容抗和频率成反比，电力电容器对谐波电压最为敏感。
谐波电压加速电容器介质老化，介质损失系数tgδ增大，容易发生故障和缩短寿命，谐波电流常易使电容器过负荷而出现不允许的温升。
电容器与电力系统还可能发生危险的谐振。
此时，电容器成倍地过负荷，响声异常，熔断器熔断，使电容器无法运行。
伴随着谐振，在谐振环节常出现过电压，造成电气元件及设备故障或损坏，严重时影响系统的安全运行。
谐波治理的原理
谐波治理的原理谐波治理是一种针对电网谐波问题的技术措施。
在电力系统中，谐波是指频率是基波频率的整数倍的电压和电流成分，它们会引起电网中的谐波电压和电流增加，从而导致设备的过热、损坏，影响电网的安全稳定运行。
谐波治理的原理主要包括：谐波发生的机理、谐波产生与传输的特性以及谐波的抑制方法。
首先，谐波发生的机理主要涉及非线性负载的存在。
例如，电力电子设备（如变流器、电力电子变压器等）的普及应用，导致电网中存在大量非线性负载。
这些非线性负载的工作特性决定了它们电流与电压之间存在非线性关系，产生的电流包含了频率是基波频率的整数倍的谐波分量。
接着，谐波的产生与传输的特性主要与电网的拓扑结构有关。
电网中存在大量的线路与变压器，谐波电流在传输过程中会经过这些元件，导致电压波形被扭曲，且谐波电流的影响范围会扩散到整个电网中。
基于以上的分析，谐波治理的方法主要包括以下几个方面：1. 谐波源的控制：在电网中，非线性负载是主要的谐波源。
为了降低谐波电流的产生，可以通过优化非线性负载的设计和选择，减小它们的谐波电流分量。
2. 谐波发生源的隔离：对于谐波较大的设备或非线性负载，可以将其与电网隔离，使用独立供电或者采用特殊设备来加以管理。
3. 电网设备的优化设计：通过优化电网的拓扑结构，减小电缆和变压器等设备的阻抗，降低谐波电流的影响，减少谐波电压的产生。
4. 谐波滤波器的应用：谐波滤波器是一种针对谐波电流或电压进行补偿的装置。
它可以通过选择合适的电抗元件，抵消谐波电流分量，从而降低谐波电压。
5. 谐波控制计算机的使用：谐波控制计算机是一种自动化管理谐波的技术手段。
通过对电网进行全面的监测和分析，可以根据实际情况进行合理的调整和优化，达到谐波治理的效果。
总之，谐波治理的原理是在深刻理解谐波的产生和传输机理的基础上，采取不同的方法和手段，从源头上减小谐波的产生，降低谐波对电网运行的影响，确保电网的安全稳定运行。
谐波治理需要综合考虑电网的特性和需求，在设计和运行中充分考虑谐波问题，采取相应的措施进行处理，以提高电网的电能质量和运行可靠性。
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。
电力谐波与治理
10
通用变频器主电路原理图
UPS电源构成图
11
电容滤波二极管不可控整流电路的谐波电流波形
ia V D1V D3V D5
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81271901
82106382
Fax: 075781271902
三 相 波
Http:
形
www.fsberyl.c
om
地址：佛山市
单
南海区桂城街
相
道瀚天科技城
波
B1区2号楼D座
形
2017-11-1
变频冰箱 电视机 计算机
LED灯
交流母线 不可控整流环节
电梯 数控车床
UPS 电磁炉
8
9
电力电子设备产生谐波的主要来源是其整流环节（AC/DC) 电力电子设备常用的整流环节： ● 电容滤波的二极管不可控整流 ● 电感、电容滤波的可控硅相控整流电路
信号的均值，直流分量 些不
N 次谐波的相角 些不
3
方波
方波谐波含 量丰富，但 主要含有3、 5、7、9等 奇次谐波
4
2、电力谐波的危害
谐波对供电设备的危害： ★ 电力变压器和发电机损耗增大，产生过热损坏； ★ 电缆过热，绝缘老化； ★ 电力电容器介质损耗增大，过热； ★ 中线电流增大，过热。
电力系统中的谐波治理
电力系统中的谐波治理电力系统中的谐波是指频率为基波频率的整数倍的电压或电流的波动。
它们可能是由非线性负载引起的，如电脑、UPS、LED照明、变频器、电动机等。
谐波不仅会影响电力系统的稳定性和电能质量，还会给设备带来潜在的损害。
因此，对电力系统中的谐波进行治理至关重要。
在进行谐波治理之前，需要先了解谐波的特性。
谐波的主要特性包括：频率、振幅、相位、波形和谐波总畸变率（THD）。
其中，THD是指总谐波含量与基波电压或电流的比值。
THD越高，电能质量越差，设备受到的影响也越大。
治理谐波的方法主要包括：被动治理和主动治理。
被动治理是通过安装谐波滤波器等被动元件来限制谐波传播，从而达到治理的目的。
主动治理则是通过控制非线性负载，减少谐波的产生。
被动治理不仅可以减少谐波对电网的影响，还能够提高设备的寿命和可靠性。
但是，被动治理有其局限性，比如无法处理谐波产生的根本问题。
主动治理则可以从根本上解决谐波产生的问题，但成本较高，需要配备高度控制的设备。
被动治理中最常见的方法是安装滤波器，如谐波停波器、谐波抑制器等。
谐波停波器是一种被动电子设备，它可以用来过滤电路中的谐波。
谐波停波器主要由电感、电容和电阻等元件组成，其作用是消除电路中的高频噪声。
谐波抑制器是一种被动元件，它可以消除电力系统中谐波对设备的影响。
谐波抑制器主要由电感、电容和电阻等元件组成。
主动治理主要有以下几个方面：调整电脑、LED照明、UPS等非线性负载的工作状态；使用有源滤波器和多电平变频器等技术；使用LCL型滤波器等，从而控制谐波的产生和分布。
调整非线性负载的工作状态，可以减少谐波的产生，从而降低谐波的总畸变率。
有源滤波器可以根据实际需要自动选择不同的滤波器参数，从而达到滤波的目的。
多电平变频器可以产生多种不同频率的电压，从而控制谐波的产生和分布。
LCL型滤波器则可以限制谐波的传播，从而提高电能质量和设备的寿命。
在电力系统中，谐波治理需要遵循以下几个原则：首先，应尽可能采取前端控制措施，控制接入电网的非线性负载；其次，应优先考虑被动治理措施，如安装谐波滤波器等；最后，如果被动治理无法满足要求，应考虑采用主动治理措施。
无功补偿与谐波治理知识
无功补偿与谐波治理知识(总5页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--无功功率的影响有那些1、增加设备容量。
2、增加设备及线路损耗。
3、使线路及变压器的电压降增大，如果是冲击性无功功率负载，还会使电压产生剧烈波动，使供电质量严重降低。
什么是无功补偿电力系统中大量的负荷是电感性的，因此我们将吸收感性无功功率的负荷称为“无功负荷”，而将吸收容性无功功率的设备称为“无功电源”。
无功补偿就是吸收或供给适度可变的无功功率，以改善交流电力系统的供电质量。
大多数网络元件消耗无功功率，大多数负载也需要消耗无功功率。
网络元件和负载所需要的无功功率必须从网络中某个地方获得。
显然，这些无功功率如果都要由发电机提供并经过长距离传送是不合理的，通常也是不可能的。
合理的方法即是在需要消耗无功功率的地方产生无功功率，这就是无功补偿。
常用的无功补偿的方法有几种1、同步补偿机2、同步电动机3、同步发电机4、并联电容器5、静止无功补偿装置6、静止无功发生器无功补偿的作用有那些1、提高供电系统及负载的功率因数，降低设备容量，减少功率损耗。
2、稳定受电端及电网的电压，提高供电质量。
在长距离输电线中合适的地点设置动态无功补偿装置还可以改善输电系统的稳定性，提高输电能力。
3、在电弧炉炼钢、电气化铁道等三相负载不平衡的场合，通过适当的无功补偿可以平衡三相的有功及无功负载。
什么是同步补偿机同步补偿机又称同期调相机，它实际上是不带机械负荷，空载运行的同步电动机。
什么是同步电动机同步电动机过激运行时，发出无功功率，相当于无功电源；欠激运行时吸收无功功率，相当于无功负荷。
通常电网的负荷为感性的，所以一般使同步电动机处于正常励磁或过励磁的情况下运行，以改善电网的功率因数。
什么是同步发电机发电机除发出有功功率，实现机械能转变为电能，作为电力系统的有功电源外，同时又是最基本的无功功率电源。
什么是并联电容器并联电容器广泛应用于改善负荷的功率因数，是电力系统一种重要的无功补偿设备。
谐波治理方法
谐波治理方法1、谐波治理原则。
通过分析，对通信、信号设备造成干扰的谐波主要来自牵引负荷，而铁路10kv 电力供电设计多采用27.5/10kv供电方式，选择谐波干扰小的电源作为主供电源会降低安全风险。
但当地方电力系统检修时，或地方电源因居民用电导致谐波上升时，仍会干扰信号、通信供电电源的质量，所以改变设计方法，并不能解决此问题。
从供电的电源集中整治，然后供给相应的负荷，也不经济，固需要解决的容量太大，且即便是集中解决，从供电的角度讲，电源也并非单独供给通信、信号，目前的生产、生活设备大量采用了变频设备，如地热井水泵恒转矩变频供电装置，变频空调，电磁炉，炊事机械等等，也会产生大量的谐波，进而干扰通信、信号电源的质量，所以，大的方案就是通信信号根据设备的重要程度和对谐波要求的高低，来选择小容量的谐波治理设备，才能达到既经济又安全的效果。
各车站的通信、信号设备，其总功率一般不超过40kvA，治理相对容易。
2、谐波治理方法。
采用交—直—交系统进行隔离，此方法在国外早有使用，我也曾在朔黄线三汲、段庄两个分区所进行试验。
采用进口交—直—交，通过改变蓄电池的容量，还可满足因利用下雨导致10kv电源线供电中断而引起的行车干扰。
如2013年8月4日，朔黄线肃北至太师庄间大面积树木倒伏，导致贯通、自闭全部中断，影响行车近2小时，如果采用交—直—交逆变电源，在电池容量允许的情况下，就不会影响通信、信号的供电，不仅解决了谐波问题，还解决了供电中断对行车的影响，是一个一举双得的好事。
3、谐波治理措施。
3.1采用无源滤波器滤波。
日常采用的滤波治理方法，其中一种方法就是采用无源滤波装置，即所谓LC滤波器，主要由滤波电容器、电抗器和电阻器组成。
其与谐波源关联，除了起滤波作用外，还兼顾无功补偿的需要。
这种滤波器最早出现，具有结构简单，投资少的特点，运行可靠性高，所以运行费用较低，应用较为广泛。
但也存在一些问题，如当系统结构或参数发生变化或滤波器本身参数变化时，滤波器可能产生谐波放大，而且这种滤波器对电压波动负序等不能综合治理。
谐波治理
耗也比较大，然而基波损耗一般较小。
滤波器型式选择原则
交流滤波器类型基本上未超出上述7类，但如何选择合适的型式仍
需要理论和经验的支持。在选择滤波器时，一般要考虑如下因素。
1. 交流系统的频率变化范围。一般来说，当频率变化范围大时，需要 首选阻尼特性较好的阻尼滤波器，因为这种滤波器的滤波性能对频
率的变化不敏感。
L1
C2
100 10 1 0 500 1000 1500 频率/Hz 2000
0 -50
-100 2500
(a) 原理图
(b) 阻抗－频率特性图
阻抗相角/(°)
50
阻抗幅值/Ω
双调谐滤波器阻抗特性分析
高压直流输电工程中应用最多的交流滤波器类型为双调谐滤波 器。常见的双调谐滤波器有四种类型，分别命名为A型、B型、C型 和D型。 A型：带电阻器，电阻器接在高压电抗器高压端与地之间； B型：带电阻器，电阻器与高压电抗器并联； C型：带电阻器，电阻器与低压电抗器并联； D型：不带电阻器。
谐波治理
什么是谐波？
电力系统中有非线性（时变或时不变）负载时，
即使电源都以工频50HZ供电，当工频电压或电流作 用于非线性负载时，就会产生不同于工频的其它频 率的正弦电压或电流，这些不同于工频频率的正弦 电压或电流，用傅氏级数展开，就是人们常说的电 力谐波。
谐波是怎么产生的？
电网中本身就存在谐波 例如：发电机、变压器的影响
电气设备产生的谐波
① ② ③ ④
变频装置 整流装置 非线性元件 电弧炉、电石炉
谐波的危害
1. 损耗增加，引起设备
温升增大；
2. 影响控制保护系统的 可靠性； 3. 降低电机效率，设备 噪声增大； 4. 可能引起系统谐振， 产生过电压或过电流；
谐波治理
谐波的产生，危害及治理谐波的产生：在供配电系统中的高次谐波主要产生于非线性负荷用电设备，如变流装置及电弧炉等；在低压电网的谐波污染，主要来源是功率电子设备，如驱动器、UPS、焊接器、计算机、打印机等。
通常设备里的半导体开关只会在基波周期的某段时间通电，这使设备具有剩电、动态特性和灵活控制等优点，从而产生较大畸变的不连续电流。
谐波是由于大量电力电子设备这样的非线性负载的投入运行，导致供电电压电流波形发生畸变，通过对畸变的电压、电流波形数据进行傅里叶分解，分解出的频率高于50HZ基波频率的分量成为谐波。
谐波对电气设备的危害主要表现在以下几个方面：(1) 谐波对旋转电机的影响谐波对旋转电机的主要影响是引起附加损耗，其次是产生机械振动、噪声和谐波过电压。
(2) 谐波对供电变压器的影响谐波电流不但引起变压器绕组附加损耗，也引起外壳、外层硅钢片和某些紧固件发热，并且有可能引起局部的严重过热。
谐波使变压器噪声增大，谐波源造成的流经变压器的谐波电流在谐振条件下可能损害变压器。
(3) 谐波对换流装置的影响交流电网的电压畸变可能引起常规变流器控制角的触发脉冲间隔不等，并通过正反馈而放大系统的电压畸变，使整流器的工作不稳定；而对逆变器则可能发生连续的换相失败而无法正常工作，甚至损坏换相设备。
(4) 谐波对并联补偿电容器和电缆的影响谐波会引起电容器局部放电，加速电容器介质老化，缩短使用寿命。
在一定条件下谐波极易与无功补偿电容器组引起谐振或谐波放大，从而导致电容器因过负荷或过电压而损坏；对电力电缆也会造成电缆的过负荷或过电压击穿。
国内外在这方面的教训是深刻的，国内在许多电力系统和用户系统内都发生过无功补偿电容器组无法投入运行，大批电容器损坏的事故。
(5) 谐波对通信的干扰和影响谐波通过电容耦合、电磁感应和电气传导会感应到通信线路上，可能损害通话的清晰度，触发电话铃响，甚至在极端情况下，威胁通信设备和人员的安全。
(6) 谐波对继电保护和自动装置的影响谐波对继电保护和自动控制装置产生干扰和造成误动和拒动。
谐波的定义、危害及治理专题讲座
THDI%100 H22 H32 H42 ...Hk 2 ...
0.332 0.0272 0.0732 0.0162 0.0262 0.0112 0.0152 0.0132
P (kW)
S (kVA)
它不是线性负载表示的那种单纯的电压和电流之间的相位差，因为此时电压和电流均含有谐波， 已不再是正弦波了。
➢ 基波电流和基波电压之间的相移（Cosφ1） 只有基波电压和基波电流之间的相移(phase displacement)φ1可以定义为：
cos1 P1(kW)
S 1 (k VA)
➢ 单次谐波电流的有效值(Irms)
按照傅立叶级数展开时，各次谐波电流都是正弦波，因此可以测量每次谐波的有效值，但这些 正弦波的频率各不相同，为基波频率的整数倍：
I1 为基波成分 (50 Hz)； Ik 为谐波成分，其中k为谐波次数 (50 的k倍)。 ➢ 总电流有效值（Irms） 它是基波电流有效值I1与谐波电流Ik的平方和的根值：
Irms
I12
I
2
2
I
2 3
...I
k
2
.
..
谐波特征参数
➢ 各次谐波的含量
每次谐波的含量都可以用一个百分数来表示，即该次谐波电流的有效值与基波电流有效值之比， 这个比率就代表了各次谐波的含量水平：
Hk % k次谐波的失真度＝ Ik 100 % I1
➢ 电压和电流的谐波失真度
非线性负载同时产生电流和电压的失真，这是因为每次谐波电流都会产生对应同频率的电压谐波，正
谐波的治理以及无功功率的补偿
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电力电子装置等非线性装置也要消耗无功功率，特别 是各种相控装置。 如相控整流器、相控交流功率调整电 路和周波变流器，在工作时基波电流滞后于电网电压，要 消耗大量的无功功率。另外，这些装置也会产生大量的谐 波电流，谐波源都是要消耗无功功率的。二极管整流电路 的基波电流相位和电网电压相位大致相同，所以基本不消 耗基波无功功率。但是它也产生大量的谐波电流，因此也 消耗一定的无功功率。
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• 五、国内治理谐波污染的几种方法
目前常用的谐波治理的方法无外乎有二种，无源滤波、有源滤波 及无功补偿。下面就谈谈这二种方法的优缺点以及市场前景及其经济 效益的分析。
5.1、无源谐波滤除装置 无源滤波器的主要结构是用电感器与电容器串联起来，组成LC
串联回路，并联于系统中，LC回路的谐振频率设定在需要滤除的谐波 频率上，例如5次、7次、11次谐振点上，达到滤除这3次谐波的目的。
3、影响设备的稳定性，尤其是对继电保护装置，危害特大。 4、谐波的存在会造成异步电动机效率下降，噪声增大；使
低压开关设备产生误动作；对工业企业自动化的正常通讯 造成干扰，影响电力电子计量设备的准确性。 5、谐波的存在会使电力变压器的铜损和铁损增加，直接影 响变压器的使用容量和使用效率；还会 造成变压器噪声 增加，缩短变压器的使用寿命。
由于我国的中小企业大多数是私有的，业主对谐波的 危害认识不足，一般不愿意拿出大量的经费来治理谐波， 而有的企业由于谐波的含量太大，常规的无功补偿不能凑 效，供电部门对无功的要求又是十分严格的，达不到就要 罚款。因此，业主不得不要求滤波。因而，其市场的前景 可观，经济效益也就可观了。
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• 5.2、有源谐波滤除装置 有源谐波滤除装置是在无源滤波装置的基础上发展起
什么是谐波,谐波的治理
1、什么是谐波电力系统中有非线性（时变或时不变）负载时，即使电源都以工频50HZ 供电，当工频电压或电流作用于非线性负载时，就会产生不同于工频的其它频率的正弦电压或电流，这些不同于工频频率的正弦电压或电流，用富氏级数展开，就是人们称的电力谐波。
随着经济发展，大功率可控硅的广泛应用，大量非线性负荷增加，特别是电子技术、节能技术和控制技术的进步，在化工、冶金、钢铁、煤矿和交通等部门大量使用各种整流设备、交直流换流设备和电子电压调整设备，电熔炼设备、电化学设备、矿井起重设备、露天采掘设备、电气机车等与日俱增，同时种类繁多的照明器具、娱乐设施和家用电器等普及使用，使得电力系统波形严重畸变。
2、谐波的危害电力谐波的主要危害有：a、引起串联谐振及并联谐振，放大谐波，造成危险的过电压或过电流；b、产生谐波损耗，使发、变电和用电设备效率降低；c、加速电气设备绝缘老化，使其容易击穿，从而缩短它们的使用寿命；d、使设备（如电机、继电保护、自动装置、测量仪表、电力电子器件、计算机系统、精密仪器等）运转不正常或不能正确操作；e、干扰通讯系统，降低信号的传输质量，破坏信号的正确传递，甚至损坏通信设备。
3、谐波的治理1）谐波治理标准GB/T 14549—93 《电能质量公用电网谐波》该标准对不同电压等级各次谐波允许注入值都作了具体规定（略），其规定公用电网谐波电压（相电压）限值2）谐波治理谐波治理就是在谐波源处安装滤波器，就近吸收谐波源产生的谐波电流，现在广泛采用的滤波器为无源滤波器，另外有利用时域补偿原理的有源滤波器，这种滤波器的优点是能做到适时补偿，且不增加电网的容性元件，但造价较高。
无源滤波装置，吸收高次谐波，而所有滤波支路对基波呈现容性，正好满足无功补偿要求，不必另装并联电容器补偿装置，这种方法经济、简便，国内外广泛采用。
滤波器的种类。
滤波器大致分为以下六种类型，如图:(a)—单调谐波滤波器；(b)—双调谐滤波器；(c)—一阶高通滤波器；(d)—二阶高通滤波器；(e)—三阶高通滤波器；(f)—“c”式高通滤波器。
谐波的危害与治理
谐波的危害与治理谐波（Harmonics）是一种电力质量问题，指的是电力系统中频率是电力系统基波频率整数倍的电力信号。
由于现代社会对电力供应的要求越来越高，而电子设备的普及也带来了大量频率非线性负载，这使得谐波问题变得日益突出。
谐波的产生会对电力系统及相关设备带来一系列危害，因此需要进行治理。
本文将对谐波的危害及其治理进行全面探讨。
一、谐波的危害1. 对供电网造成负荷加重：谐波电流会增加供电系统的总功率需求，使电网负荷加重。
由于谐波电流的存在，设备的运行效率降低，电网传输能力减小，给供电企业带来电能损失和运行成本的增加。
2. 对设备造成电磁烦扰：谐波电流会引起电力设备内部漏磁力的增加，产生电磁烦扰现象。
这种电磁烦扰会影响到设备的正常运行，造成设备的故障、损坏甚至火灾。
3. 对电力设备造成损坏：谐波电流会引起设备内部电涌、过热等问题，导致电力设备的损坏。
特别是对低压配电设备，谐波容易引起设备的过载和损坏，给用电客户和企业带来不必要的维修成本。
4. 对电力质量造成污染：谐波会引起电压畸变，特别是谐波电压会使系统电压波形变形，导致电压失真。
这不仅影响设备的正常运行，还会在输配电系统中产生大量的电能损耗，降低电力质量，影响用户的用电质量。
5. 对通信设备造成干扰：谐波会产生高频电磁辐射，对无线通信设备产生干扰。
这种干扰会导致通信设备的信号质量下降，甚至影响通信的稳定性和安全性。
二、谐波的治理谐波治理是指采取一系列措施来减少或消除谐波对电力系统造成的危害。
谐波治理需要从源头和末端两个方面进行考虑，下面将介绍一些常见的谐波治理方法。
1. 谐波源控制：谐波源控制是对产生谐波的负载进行控制，减少谐波的产生。
常见的谐波源控制方法有：（1）采用低谐波负载：选择具有较低谐波水平的负载设备，例如使用变频器时选择带有滤波器的变频器，这样可以减少负载引起的谐波电流。
（2）限制非线性负载容量：对于存在大量非线性负载的设备，可以分时控制其使用量，减少谐波产生。