供电系统中的谐波及其抑制

合集下载

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……。

UPS供电系统中的谐波及其抑制

供电系统中的谐波及其抑制一、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)整数倍的正弦波分量，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性阻抗特性的电气设备(又称为非线性负荷)供电的结果。

这些非线性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，使电力质量变坏。

因此，谐波是电力质量的重要指标之一。

谐波的危害表现为引起电气没备(电机、变压器和电容器等)附加损耗和发热：使同步发电机的额定输出功率降低，转矩降低，变压器温度升高，效率降低，绝缘加速老化，缩短使用寿命，甚至损坏：降低继电保护、控制、以及检测装置的工作精度和可靠性等。

谐波注入电网后会使无功功率加大，功率因数降低，甚至有可能引发并联或串联谐振，损坏电气设备以及干扰通信线路的正常工作。

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、谐波产生的原因在电力的生产，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。

在其它几个环节中，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。

试论电力系统的谐波及其抑制措施

科技论坛ｆ｛『
科
试论电力系统的谐波及其抑制措施
刘自清
（木斯电业局龙江佳木斯ｌ４０）佳黑５０２
摘要：质的电力供应应该提供具有正弦波形的电压，优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（在我国取工业用电频率５Ｈｚ０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根本原因是由于给具有非线性阻抗特性的电气设备（又称为非线性负荷）电的结果。这些非线性负荷在工作中时向电源反馈高次谐波，供导致供电系统的电压、电流波形畸变．电力质量变坏。因此，使谐波是电力质量的重要指标之一。关键词：力系统；波：制措施电谐抑近十几年来，随着集电力、电子和控制于一的传播，这对各种谐波源都是适用的。目前常用体的电力电子技术的迅猛发展，其在工业生产中的滤波器有以下两种。的广泛应用为改善产品的性能和质量，提高劳动２１源交流滤波．无生产率，改善劳动条件等方面开创了广阔的前无源滤波器由电容器、电抗器和电阻组成景，为更加合理、并高效率地利用电能、节能、降的谐振装置，其结构简单，工作可靠，维护方便。低成本提供了有力的手段。在电力系统中应用电它与谐波源采用并联连接，其接线方式如图ｌ所力电子技术可以提高输电能力、改善电能质量、示。图中的滤波装置表示有多组单调谐滤波器和提高电网运行稳定性、可靠性、控制的灵活性并组高通滤波器。每组单调谐滤波器的谐振频率降低损耗。对应于应抑制的某一谐波频率。电力电子技术使人们更灵活高效地利用现图中ｌ为用户谐波源电流；ｎ为系统谐波ｚ有的电能获得更大的经济效益，同时直流输电阻抗，波电阻一般很小，时可忽略。但谐有Ｕ为系统用的换流器、可控硅整流设备、变频器、调压设备原已有的谐波恒压源。ＸＤ和ＲＤＮ是母线上，除以及电弧炼钢炉等电力电子设备是大量非线性谐波源以外的一般负载的等效谐波电抗和谐波负荷，会使电网电压和电流的波形发生了畸变，电阻。合理地选择滤波装置参数，则可使它能保造成电网谐波污染，又成为电力系统中最主要的证用户谐波源产生并注入电网的谐波电流限制谐波源，并且电力电子装置所产生的谐波污染已在规定的允许值范围内。成为阻碍电力电子技术发展的最主要障碍。参数选择的依据：不应与谐波源产生并联ａ．目前，在电网实际运行中经常会遇到谐波谐振．．ｂ不会与系统发生串联谐振滤波器组能污染问题，严重影响着电网的运行性能。这迫提供足够的无功补偿容量；．并ｄ电源频率在一定范：电力有浑，上朴偿电流指令值：滤渡嚣切需要对谐波问题进行更为有效的研究，以便治围内变动时，工卜滤波器仍能正常工作。２．源交流滤波器２有理谐波污染。电力系统谐波危害。图２有源滤波器的原理图Ｈｌ电力系统谐波危害传统应用的谐波补偿装置是无源滤波器，ＡＰ以并联型占电力系统谐波污染将危害系统本身及广大但无源滤波器存在体积庞大，滤波效果差等缺器（又可ｊ为并联型和串联型，电力用户，主要危害有：谐波会使旋转电机、点，其ａ电力电子元件组成的有源电力滤波器最近得实用装置的大多数。由于ＡＦ装置的成本较高，Ｐ容量有限，目前变压器以及电气设备产生附加损耗、设备温度增到了快速发展。电力有源滤波器ｆＰ３Ａｒ是一种电ＰＰ加、绝缘加速老化、寿命缩短。ｂ．高次谐波还会引子动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装ＡＦ的研究重点己转向由有源电力滤波器ＡＦ一Ｐ起电机振动、增大。ｃ波对电网中的并联置。采用谐波和无功快速实时测量，对变化的和无源电力滤波器ＰＦ构成的混合滤波系统。噪声．谐能～ “ ＿ｒ谐ＰＡＦ主要用来电容器的影响十分显著，无功补偿电容器在一定谐波进行迅速的动态跟踪补偿，利用电力电子技其中，波电流主要由ＰＦ滤除，ＰＰ并抑条件下会造成谐波电流放大，至谐波共振。ｄ术进行波形的实时补偿，甚．可以克服无源滤波器受改善ＰＦ的滤波效果，制串联谐振的发生，丁＾丫上一谐波可能导致继电保护和自动装置的误动，严重系统阻抗影响的缺点，更有效地治理谐波污染，与单独使用的ＭＦ系统相比，所需容量大大减混合滤波系统可同时具备ＡＦ和ＰＦＰＰ危及电力系统的安全运行。ｅｏ谐波通过电容调和但电力有源滤波器ｆＰＡｎ。目前仍存在实现复杂、小。因此，有源电力滤和电磁感应干扰邻近通讯系统正常工作。￡谐波盛本较高、单台补偿容量低、不易消除高次谐波、的优点。随着电力电子技术的发展，波器是今后谐波治理的最有效手段和发展方向。使常用的感应式电度表不能正确计量用电量，造在实现上仍需比滤波器的辅助等问题。总之，在电网实际运行中经常会遇到谐波污成电能计量误差。－ｇ电网中谐波含量过大对某些促使有源滤波器得以迅速发展主要因素有电力系统中所存在的电压、电流波形畸用电设备的正常运行造成威胁、甚至使新技术的两个：一是大功率可关断器件的研制和应用，如染问题，正逐渐引起应用成为不可能。大功率门极可关断晶闸管、绝缘栅双极晶体管变已对生产和生活产生一定的影响，因此，把电力网络中谐波的存在称为电力（Ｓ）ＧＴ和场控晶闸管（Ｔ等器件的逐步应用，ＭＣ）使人们的重视。电力电子技术是一种合理、高效利用电能的网络的污染和公害，现在电能质量不再仅是频率逆变器产生大功率电流电压成为可能；是瞬时二但它产生的谐波污染给电网又带来一和电压，电压电流的波形也作为一项指标有了明无功功率理论为三相系统畸变电流的实时检测技术手段，定的危害。为此，通过正确认识酱波污染，采取切确的要求，限制谐波污染已经成为电能质量的一提供了理论依据。个新内容。电力电子技术是一种合理、高效利用电能实可行的措施来治理偕波污染，以确保电网可高质量地供电，同时促进电力电子新技术的２电力系统谐波抑制的技术电力有源滤波器ｆ的主电路原理。如图靠、ｗ）随着电力电子装置的应用日益广泛，电网２所示，的基本工作原理是检测补偿对象的电健康良性发展。它参考文献中的谐波污染也日益严重。治理电力电子设备谐流利电压，经谐波和无功电流检测电路计算得出１石新春．电力系统中的电力电子技术和波污染的方法和措施主要有两种：利用电力电补偿电流的指令信号，该信号经补偿电流发生电『霍利民，１子器件可关断的特性和采用各种脉冲调制方法路放大，．Ｊ电２２１０．得出补偿电流，补偿电流与负载电流中谐波治理ｌ１工技术杂志，０（）２石霍电Ｊ１如宽脉冲调制ＰＭ，正弦脉冲调制等对电力电要补偿的谐波及无功等电流相抵消，ｗ最终得到期［］新春，利民．力电子技术与谐波抑制ｆ．华北电力大学学报０（）２２１０．子装置本身进行改造，使其在运行中不产生谐波望的电源电流。或者尽量减少产生谐波，同时设法提高功率因电力有源滤波器（ＰＡ可分为电压型利电流数。ｂ．装设谐波补偿装置来吸收谐波，限制谐波型从与补偿对象的连接方式来看，电力有源滤波

电网谐波的危害及抑制技术

电网谐波的危害及抑制技术随着工业、农业和人民生活水平的不断提高，除了需要电能成倍增长，对供电质量及供电可靠性的要求也越来越多，电力质量（ＰｏｗｅｒＱｕａｌｉｔｙ）受到人们的日益重视。

例如，工业生产中的大型生产线、飞机场、大型金融商厦、大型医院等重要场合的计算机系统一旦失电，或因受电力网上瞬态电磁干扰影响，致使计算机系统无法正常运行，将会带来巨大的经济损失。

电梯、空调等变频设备、电视机、计算机、复印机、电子式镇流器荧光灯等已成为人民日常生活的一部分，如果这些装置不能正常运行，必定扰乱人们的正常生活。

但是，电视机、计算机、复印机、电子式照明设备、变频调速装置、开关电源、电弧炉等用电负载大都是非线性负载，都是谐波源，如将这些谐波电流注入公用电网，必然污染公用电网，使公用电网电源的波形畸变，增加谐波成份。

近几年，传感技术、光纤、微电子技术、计算机技术及信息技术日臻成熟。

集成度愈来愈高的微电子技术使计算器的功能更加完美，体积愈来愈小，从而促使各种电器设备的控制向智能型控制器方向发展。

随着微电子技术集成度的提高，微电子器件工作电压变得更低，耐压水平也相对更低，更易受外界电磁场干扰而导致控制单元损坏或失灵。

例如，２０世纪７０年代计算机迅速普遍推广，电磁干扰及抑制问题更是十分突出，一些功能正常的计算机常出现误动作，而无法找出原因。

１９６６年日本三基电子工业公司率先开发了“模拟脉冲的高频噪音模拟器”，将它产生的脉冲注入被试计算机的电源部分，结果发现计算机在注入１００～２００Ｖ脉冲时就误动作，难怪计算机在现场无法正常工作，其原因之一是计算机的电源受到了污染。

因此，受谐波电流污染的公用电源，轻者干扰设备正常运行，影响人们的正常生活，重者致使工业上的大型生产线、系统运行瘫痪，会造成严重经济损失。

国际电工委员会（ＩＥＣ）已于１９８８年开始对谐波限定提出了明确的要求。

美国“ＩＥＥＥ电子电气工程师协会”于１９９２年制定了谐波限定标准ＩＥＥＥ—１０００。

供电系统谐波及其抑制措施

网电压畸变率也将上升。所以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。
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。（）对输电线路的影响。增加输电线路的损３
（）对无功补偿电容器组的影响。对无功补偿２电容器组引起谐振或谐波电流的放大，而导致电从容器因过负荷或过电压而损坏；电力电缆也会造对成电缆的过负荷或过电压击穿。国内外在这方面的
谐波污染表现为引起电气设备（电机、变压器和电容器等）附加损耗和发热：同步发电机的额使定输出功率降低，矩降低，转变压器温度升高，率效降低，绝缘加速老化，缩短使用寿命，甚至损坏，降低继电保护、制、控以及检测装置的工作精度和可靠性等。谐波注入电网后会使无功功率加大，功率因数降低，甚至有可能引发并联或串联谐振，损坏电气设备以及干扰通信线路的正常工作。随着我国改革开放和经济建设的发展，非线性负荷用电设备的种类、数量和用电量将迅猛增加，电
（）对旋转电机的影响。对旋转电机（电机１发
・
５・６
维普资讯
２００７年第９期
《贵州电力技术》
（总第９９期）
① 谐波畸变的结果产生多个过零问题，这种多个过零会破坏电子设备的运行。最明显的是数字时钟，任何应用过零原理的同步元件都应考虑这种

电气化铁路供电系统中的谐波分析与抑制

电气化铁路供电系统中的谐波分析与抑制谐波是指电路中频率为基波频率整数倍的幅度较小但频率较高的波动。

在电气化铁路供电系统中，谐波的产生会对电网造成一定的影响，不仅会导致设备工作不稳定，还可能损坏设备，影响供电质量。

因此，对电气化铁路供电系统中的谐波进行分析与抑制是非常重要的。

首先，谐波产生的原因主要有电动机、整流器、变压器等非线性负荷设备的工作方式引起的。

这些设备在工作时，会引入谐波电流，造成电网谐波污染。

而这些谐波电流会经由供电系统传递到其他设备，引起更严重的谐波问题。

因此，对谐波的产生机理进行深入分析是解决问题的关键。

为了对电气化铁路供电系统中的谐波进行准确分析，我们需要采用适当的谐波分析方法。

其中，最常用且有效的是频谱分析法。

通过对供电系统电流和电压进行频谱分析，可以得到不同频率的谐波成分和其幅度大小。

根据分析结果，可以判断出谐波的主要来源，为进一步的抑制提供指导。

在谐波抑制的过程中，我们首先需要考虑的是使用合适的滤波器。

滤波器可以将谐波电流或电压与基波分离，从而减少谐波对电网的影响。

根据谐波频率的不同，可以选择合适的滤波器类型，如谐波滤波器、无源滤波器等。

此外，还可以在系统中增加平滑电容器，来降低谐波电流的幅度。

通过合理选择和布置滤波器，可以有效地抑制谐波，提高供电系统的稳定性。

除了滤波器外，我们还可以通过优化系统设计来进一步抑制谐波。

例如，可以合理选择电气设备，并对设备进行合理的匹配。

对于电动机设备，可以选择带有谐波抑制的电机，减少谐波的产生。

此外，还可以改善供电系统的接地方式，提高系统的接地质量，从而减少谐波的传播。

当然，在进行谐波抑制时，我们还需要注意采取有效的监测与测试措施。

通过定期的谐波监测，可以了解系统中谐波的变化情况，及时发现和解决问题。

在进行谐波测试时，应选择合适的测试仪器，并且保证测试方法的准确性和可靠性。

通过有效的监测和测试，可以及时发现并解决谐波问题，从根本上提高供电系统的稳定性和可靠性。

电力系统谐波基本分析方法抑制方法

电力系统谐波基本分析方法抑制方法電力系統諧波----基本原理、分析方法、抑制方法【摘要】变频器在工业生产中无可比拟的优越性，使越来越多的系统和装置采用变频器驱动方案，而且采用变频器驱动电动机系统因其节能效果明显，调节方便维护简单，网络化等优点，而被越来越多应用，但它非线性，冲击性用电工作方式，带来干扰问题亦倍受关注。

一台变频器来讲，它输入端和输出端都会产生高次谐波，输入端谐波会输入电源线对公用电网产生影响。

本文从变频器产生的谐波原理、谐波测试分析方法，谐波的抑制方法方面进行探讨。

【关键词】电力系统，变频器，谐波分析，谐波抑制。

【引言】谐波存在于电力系统已经很多年了，但是，近年来，随着技术的发展成熟，越来越多的设备系统为提高可靠性和效率广泛采用电力电子变频器，而且电力公司为降低设备所需的额定值以及线路损耗和电压降落，强制要求电力用户提高其自身的功率因数，而电力用户及工厂端改善功率因数的方法是使用功率因数补偿器—电容模组，这两种情况的出现，使得电力系统的谐波问题变得更加严重。

电力用户和工厂端普遍使用的变速传动和电力电子设备是产生这一现象的根源，而这些设备与功率因数校正电容模组之间的相互作用导致了电压和电流的放大效应；半导体电子工业的迅猛发展也导致了大批精密设备的诞生，与过去粗笨的设备相比，这些设备对电力公司供给的电能质量更加敏感，但同时也导致交流电流和电压稳态波形的畸变。

而为了得到可靠清洁的电力能源，人们必须面对电流和电压畸变的问题，而电流和电压的畸变的主要形式是谐波畸变。

【正文】1、变频器谐波产生从结构来看，变频器可分为间接变频和直接变频两大类。

间接变频将工频电流整流器变成直流，然后再由逆变器将直流变换成可控频率交流。

直接变频器则将工频交流变换成可控频率交流，没有中间直流环节。

它每相都是一个两组晶闸管整流装置反并联可逆线路。

正反两组按一定周期相互切换，负荷上就获了交变输出电压，幅值决定于各整流装置控制角，频率决定于两组整流装置切换频率。

电力系统中谐波分析和抑制手段

电力系统中谐波分析和抑制手段
王世刚
（深圳供电局，东深圳５８０）广１００
摘要：波是电力系统的一大公害。文章介绍了谐波的相关定义、谐波的产生以及谐波所带来的危害，对谐谐波的检测方法进行了分析，并结合具体的案例重点介绍了谐波抑制的方法。关键词：电力系统；谐波分析；谐波抑制中图分类号：Ｍ７４Ｔ１文献标识码：Ａ文章编号：０９２７２１）９０２－２１０－３４（０１１－１４０
离正弦电流。（）非线性负载，如各种变流器、整流２
设备、ＰＭ频器、交直流换流设备等电力电子设备。Ｗ变（）非线性设备的谐波源，如交流电弧炉、日光灯、３
准对公用电网中各个等级的电压的限用值、电流的允许值等都做了相应的规定，并以附录的形式给出了测
量谐波的方法和数据处理及测量仪器都作了相应的规定。这个规定给我国相关人员进行谐波检测分析、谐
铁磁谐振设备和变压器等。
波污染的抑制提供了理论依据和大致思路。
二、谐波的危害
在供电系统中，供电主要是通过正弦波的方式，这样可以给电力系统的分析和设计带来很大便利，还可以最佳地运作相应的系统和设备，但是在这里面却常常有谐波的存在，造成电力系统中电压和电流的波形发生畸变。谐波产生的危害主要表现在以下两个方面：１线路的稳固和安全运行受到影响。例如，．在供电系统中，谐波会造成电磁式、感应式和晶体管等继电器产生误、拒动。谐波会造成输电线

电力系统谐波的产生、危害及其抑制

60年代，由于高压直流输电技术的发展，人们对变流器引起的
外，还产生旋转磁场，在转子的铁芯中和转子的绕组中感应电流，从而产生有功附加损耗。这些附加损耗使电机的定子和转子温升增大。另外，谐波电流和基波磁场相互作用产生的扭力矩作用在转子上，激发汽轮发电机周期性振动，并伴
有噪声。如果谐波电流的频率接近定子零部件的固有振动
方 - 的- 成电的波量论为二。此为流谐含理值 I‘土因，减 - 波- 合 -相一一 ” h
小主要的谐波次数及总谐波含量，提高相数是有效的。
(3) 开发有效的过程和方法来控制、减小或消除电力系统及其设备的谐波从电源电压、线路阻抗、负荷特性等找出三相不平衡原因，并加以消除。这样可以有效地减小3次谐波的产生，有利
频率时，可能引起发电机的强烈振动，造成汽轮机的轴和叶片因疲劳而损坏。
电力系统谐波问题更加重视。 70年代以来，随着电力电子技术的飞速发展，各种电力电子装置在电力系统、工业、交通及家
庭中的应用日益广泛，谐波所造成的危害也日趋严重。
1谐波的产生
(2)对变压器的影响与危害变压器中谐波电流的影响主要是增加其铜损和铁损，并随频率的增大而增大。谐波损耗产生的局部过热会降低变压器的
绝缘寿命。当附加损耗达到一定值时，需要降低出力运行。
产生谐波的根本原因在于电力系统中存在大量非线性负荷。当正弦基波电压(设电源阻抗为零时)作用于非线性
负荷时，负荷吸收的电流与施加的电压波形不同; 同时，畸变的电流又会影响电流回路中的其它设备。但在实际系统中，电源阻抗不为零，畸变电流将在电源阻抗上产生压降，使电源端电压发生畸变，从而对系统中所有负荷产生影响。非线性负荷产生的谐波电流分量的数值与基波电压值和电力系统的阻抗无关。因此，大部分谐波源可看成是恒流源。通常，谐波源可以被分成三类: ( 1) 电力电子装置。包括变速传动装置、不间断电源

谐波产生的原因危害和抑制措施

谐波产生的原因危害和抑制措施0前言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。

以前，电力系统考核电能质量的主要指标是电压的幅值和频率，现在世界各国都把电网电压正谐波形畸变率极限值作为电能质量考核指标之一，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）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裕量较大的设计。

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。

2谐波对电力系统的危害谐波对电力系统的污染日益严重，谐波源的注入使电网谐波电流、谐波电压增加，其危害波及全网，对各种电气设备都有不同程度的影响和危害。

现将对具体设备的危害分析如下：（1）交流发电机。

同步电动机及感应电动机在定子绕组和转子绕组产生附加热损耗，热损耗除谐波电流铜损I2nR以外，还由于电流的集肤效应，产生附加损耗，对转子引起热损耗增大。

对大型汽轮发电机来说，若发生多次谐波振荡，谐波电流超过额定电流的25％时，由于上述原因可能会导致转子局部过热而损坏。

对变压器来说，铁芯产生热损耗，尤其是涡流损耗大，在变压器绕组中有谐波电流，在铁芯中感应磁通，产生铁损。

（2）架空线路谐波电流产生热损，较大的高次谐波电流分量能显著地延缓潜供电流的熄灭，导致单相重合闸失败。

电缆中的谐波电流会产生热损，使电缆介损、温升增大。

（3）电力电容器由于谐波电流会引起附加绝缘介质损耗，加快电力电容器绝缘老化。

电力系统中的谐波和谐波抑制

电力系统中的谐波和谐波抑制一、前言电力系统中谐波的存在危害是多方面的，如影响线路的稳定运行和电网的质量，减少变压器的实际使用容量，缩短电力电容器的使用寿命，甚至谐波严重时，还会使电容器击穿或爆炸，谐波还会干扰通信系统，引起电力测量不准确等多方面的危害，逐渐引起了人们的高度重视。

二、谐波的产生电力系统谐波来自于3个方面：一是发电机质量不高产生的谐波；二是输配电系统产生的谐波；三是用电设备产生的谐波。

其中用电设备产生的谐波最多。

1、发电机的谐波发电机在实际运行时，气隙磁场非严格正弦波，含有一定谐波成分，因此发电机输出电压本身就含有一定谐波，但一般来说很少。

谐波电压的幅值和频率取决于发电机本身结构和工作状态。

2、输配电系统的谐波输配电系统中主要是电力变压器产生谐波，该谐波主要是磁路非线性引起的。

变压器的原边绕组通常加的是正弦电压，变压器的励磁电流产生磁通，由于磁路的非线性，要产生正弦波磁通，励磁电流应为尖顶波，若励磁电流为正弦波，磁通将为平顶波。

若励磁电流为尖顶波，则作为受电端的变压器的原边，电流中含有谐波；若磁通为平顶波，那么副边相电压将为非正弦波，输出电压就含有谐波成分。

3、用电设备的谐波在用电设备中，主要有下面一些设备产生谐波。

（1）晶闸管整流设备。

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，从而经电网留下的也是另一部分缺角的正弦波，显然含有大量的谐波。

如果整流装置为单相整流电路，在接感性负载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，其谐波含量随着电容值的增大而增大。

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，谐波成分很复杂，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，随着变频器调速的发展，对电网造成的谐波也越来越大。

电力谐波的产生原因及其抑制方法

电力谐波的产生原因及其抑制方法电力谐波指的是电力系统中出现的非正弦波形，是由于电力系统中的非线性负载和电力设备等产生的。

它会对电力系统的稳定性和运行质量产生不利影响，因此需要采取相应的抑制方法来减小谐波水平。

1.非线性负载：电力系统中广泛使用的非线性负载设备，如电弧炉、变频器、电子设备等，其负载特性是非线性的，会导致电流与电压的失配，产生谐波。

2.电力设备：电力系统中的电力设备，如变压器、发电机、变电设备等，其磁化和饱和特性也会引起谐波。

3.电力系统的并联谐振：当电容、电感等元件在电力系统中呈并联连接时，会出现谐振现象，从而产生谐波。

4.电力系统的不对称操作：电力系统中的不对称运行，如三相电流不平衡、电压不平衡等，也会引起谐波的产生。

为了减小电力谐波的影响，可以采取以下几种抑制方法：1.滤波器和补偿器：通过安装合适的谐波滤波器和补偿器，将谐波电流或电压引入这些设备中，并通过调节参数来抑制谐波。

2.谐波控制器：使用专门的谐波控制器，通过对电流进行监测和控制，实现对谐波的有效消除和抑制。

3.谐波发生器：使用谐波发生器对电力系统进行谐波注入，从而实现对谐波的消除或者切除。

4.谐波滤波器：在电力系统中添加谐波滤波器，通过对谐波进行吸收或变换，并将其回馈到电网中，以减小谐波的扰动。

5.调整电力设备：对电力设备进行调整和优化，减小非线性特性，从而降低谐波的产生。

总结起来，电力谐波的产生是由于电力系统中的非线性负载和电力设备等因素所致。

为了有效抑制电力谐波，可以采取滤波器、补偿器、控制器等方法，以减小谐波的影响。

此外，对电力设备进行调整和优化也是降低谐波的有效手段。

对于电力系统的设计和运行，应该重视谐波抑制的问题，从而保证电力系统的正常运行和供电质量。

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。

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一、供电系统谐波的产生原因1.非线性负载：非线性负载是谐波产生的主要原因之一、当负载器件的电流与电压的关系远离线性特性时，会产生谐波。

2.整流装置：电力系统中使用的整流装置（如整流器、UPS电源等）都属于非线性负载，其波形形状和额定电压的频率和倍频数之间存在不同的谐波关系。

3.瞬时切换：当电力系统中出现瞬时的负载切换时，会产生谐波。

例如大功率电机启动时的电流冲击。

4.不良的电缆和变压器设计：电缆和变压器的设计不良也会导致谐波的产生。

比如电缆线的电感值较大或者变压器的饱和磁导率不合适等。

5.并联谐振：电力系统中存在并联谐振现象时，会导致谐波的产生。

并联谐振一般是由于电容负载和电感负载的阻抗匹配不良所致。

二、供电系统谐波的抑制方法1.使用线性负载：线性负载的电流和电压之间呈线性关系，因此能够减少谐波的产生。

选择和使用线性负载装置可以有效地降低谐波水平。

2.滤波器：在电力系统中加装滤波器是最常用的谐波抑制方法之一、滤波器可以根据谐波频率的不同，利用谐振电路的特性将谐波分量从电力系统中滤除。

3.调整负载的连接方式：调整负载的连接方式可以减少谐波的产生。

例如，将三相非线性负载从星形连接改为三角形连接，可以减小系统中的零序谐波。

4.限制电容补偿：电容补偿在电力系统中具有调节功率因数和稳定电压的作用，但同时也会引入谐波。

限制电容补偿的容量和位置，可以减少谐波的影响。

5.优化电力系统的设计：合理的电力系统设计可以减少谐波的产生。

例如，选择合适的电缆和变压器设计，提高设备的质量等。

6.使用谐波滤波器装置：谐波滤波器装置是专门用于抑制谐波的设备。

根据系统谐波的频率和倍频数，选择合适的谐波滤波器装置可以有效地消除谐波。

综上所述，供电系统谐波产生的原因主要包括非线性负载、整流装置、瞬时切换、不良设计以及并联谐振等。

要抑制谐波，可以采取使用线性负载、滤波器、调整负载的连接方式、限制电容补偿、优化电力系统设计以及使用谐波滤波器装置等方法。

论供电系统中的谐波污染及抑制措施

电及用电设备的有效容量和效率，造成设备浪费、线路浪费和
电能损失：
电力系统谐波是指电流中所舍有的频率为基波的整数倍
的电量．一般是指对周期性非正弦电量进行傅利叶级数分解，
（２）导致配电系统共振，危及系统安全；（３）引起无功补偿电容器组谐振和谐波电流放大，导致电
电子器件都是非线性电力负荷，工作处于非线性状态，在高效
利用电能的同时也向电网加栽大量的谐波电流。
一
般情况下我们在进行谐波分析的时候只考虑电力系统
中存在的奇次谐波，而不考虑偶次谐波，这主要是因为以下两
一
既浪费电能又加速绝缘老化；率的整数倍，因此，我们也常称它为高次谐波。谐波实际上是加功率损耗和发热．（５）导致峰值电压增加，损伤了介质的绝缘强度，进而导种干扰量，使电网受到 “ 污染” 。致设备使用寿命缩短；
表现在如下几个方面：（１）增加电力设施负荷，降低系统功率因数，降低发电、输
２谐波的定义
国际电工标准中谐波的定义： “ 谐波为一周期渡或量的正弦波分量．其频率为基波频率的整数倍 ” 。

供电系统中谐波的危害及其抑制措施

供电系统中谐波的危害及其抑制措施谐波对供电系统的危害主要体现在以下几个方面：1.电力系统损耗增加：谐波会导致电线和变压器的额定容量下降，从而增加系统的电阻和电抗损耗。

这会导致能源的浪费和电力系统效率的降低。

2.电压失真：谐波会引起电压波形的失真，导致电压的畸变。

这种电压畸变可能会导致灯泡闪烁、电机振动加剧以及其他故障或损坏。

3.电流畸变：谐波引起电流波形的畸变，使电流的有效值增大。

这可能导致设备过载、电缆和开关设备发热以及电动机过热。

4.故障的引发：谐波可能导致电力系统中的谐振现象。

当谐振发生时，电流和电压放大，可能导致设备损坏和系统故障。

为了抑制供电系统中的谐波，下面列举了一些有效的措施：1.使用滤波器：滤波器是一种常用的抑制谐波的设备。

它们可以作为附加电路连接到系统中，以减小谐波的影响。

滤波器可根据谐波频率进行设计，以达到减小谐波幅值和失真的效果。

2.优化设备：设计和选择具有低谐波发生率的电气设备，例如低谐波电源和电机。

这些设备可以降低谐波幅值，从而减小谐波对供电系统的影响。

3.使用变压器：通过使用多螺绕变压器可减小谐波幅值。

这种变压器通过额外的绕组消耗谐波分量，从而阻止谐波进入供电系统。

4.电网规划和设计：在电网规划和设计阶段，谐波的抑制需被纳入考虑。

通过合理规划供电系统的容量和结构，可以降低谐波的幅值和频率，从而减小谐波对系统的影响。

5.教育和培训：对电力系统运维人员进行相关培训以提高他们对谐波的认识，并了解合适的措施来减小谐波的影响。

总结起来，供电系统中的谐波产生了一系列危害，包括电力系统损耗增加、电压和电流失真、设备过载和谐振现象的引发等。

为了减小这些危害，应采取一系列的抑制措施，如使用滤波器、优化设备、使用变压器、优化电网规划以及加强教育和培训等。

最终，有效地抑制谐波会提高供电系统的可靠性，提升电气设备的性能，减少故障和损坏的风险。

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。

电网中高次谐波的危害及抑制措施

电网中高次谐波的危害及抑制措施摘要：电力系统的安全稳定运行关系到经济和社会发展的多个方面。

随着电力技术的不断提升，电网在运行的过程中，对谐波的处理能力也不断增强。

在谐波的类型中高次谐波对电力系统的伤害较大。

对高次谐波的危害有明确的认知才能够更好的在电网运行中控制高次谐波的出现。

高次谐波的治理措施需要在实践中进行设备和技术的水平提升。

我国在高次谐波治理中，积累了一定的经验，在具体实践中，始终处于技术的升级中。

本文以电网中高次谐波的危害和抑制措施为研究核心，分析阐述了高次谐波的产生，高次谐波的危害和影响，提出了电网中高次谐波治理的相关措施。

关键词：高次谐波；危害；原理；措施前言电力系统的快速发展催促着电力电子技术的不断提升，电力系统在健康运行的过程中会产生严重的谐波污染问题。

高次谐波是电力系统中的公害，必须采用有效的措施加以抑制。

电网中谐波污染会对系统设备造成一定的伤害，探讨其有效的抑制方法对于电网健康运行和实现电力发展的环保建设有着至关重要的作用。

在技术推进中需要明确高次谐波的原理和危害，从技术角度和设备更新的角度来推进高次谐波的治理工作，促进我国电网发展能够真正实现智能化建设。

一、高次谐波的产生原理和危害（一）高次谐波的主要原理法国数学家傅里叶在1807年《热的传播》一文中首次提到了高次谐波。

高次谐波主要是指对于任意以复合周期振动函数按傅氏级数分解表示为第一项称均值或者直流分量，第二项为基波或者基本振动，第三项成为二次谐波。

二次谐波以后的被统称为高次谐波。

高次谐波的频率等于基波频率的整倍数。

例如基波频率三倍称之为三倍谐波，基波频率五倍称之为五倍谐波。

高次谐波不属于正弦波，高次谐波指的是高于基波频率的谐波，一般情况下是高于基波频率两倍以上的正弦波。

高次谐波的分布与低次谐波不同，低次谐波分布在电网中，而高次谐波主要集中在电气设备中。

当基波频率由小增大，谐波次数增加，高频谐波就会出现。

高频谐波振度较强，运用变频功率分析器可以发现谐波次数可以达到百次千次。

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。

谐波在供电系统中的危害和抑制方法

（２）装设无源滤波器。
采用电力滤波装置就近吸收谐波源所产生的谐波电电抗器和电阻器适当组合而成的无源滤波装置进行滤波。无源电力滤波器是目前广泛采用的抑制谐波及无功补偿的
・
负荷电流含有谐波时，将在三个方面引起变压器发热主要手段。
的增加：（１）均方根值电流，如果变压器容量正好与负荷容
量相同，那么谐波电流将使均方根值电流大于额定值。总
１谐波对供电系统的影响
谐波对供电系统主要部分的影响分为以下几个方面。
１．１对输电线路的影响
造，使其不产生谐波，且功率因数可控制为１，其三是在网络中采用适当的措施来抑制谐波，具体方法有以下几种：
有源电力滤波器串联或是并联于主电路中，实时从补
均方根值电流的增加会引起导体损耗增加。（２）涡流损耗。偿对象中检测出谐波电流，由补偿装置产生一个与该谐波涡流是由磁链引起的变压器的感应电流。感应电流流经绕电流大小相等，方向想反的补偿电流，从而使电网电流只含组、铁芯以及变压器磁场绕环的其他导体时，会产生附加发基波分量。这种滤波器能对频率和幅值都变化的谐波进行热，该损耗时变压器谐波发热损耗的重要组成部分。（３）铁跟踪补偿，其特性不受系统的影响，无谐波放大的危险，因芯损耗。铁损的增加取决于谐波外加电压的影响以及变压而倍受关注。器铁芯的设计，电压畸变的增加将使铁芯叠片中涡流电流