电网谐波的危害及治理
谐波分析产生原因,危害,解决方法【精选文档】
谐波分析一、谐波的相关概述谐波是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量，一般来说是指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产生的电量，其实谐波是一个正弦波分量。
谐波产生的根本原因是非线性负载造成电网中的谐波污染、三相电压的不对称性.由于非线性负荷的存在，使得电力系统中的供电电压即便是正弦波形，其电流波形也将偏离正弦波形而发生畸变。
当非正弦波形的电流在供电系统中传输时,将迫使沿途电压下降，其电压波形也将受其影响而产生不同程度的畸变，这种电能质量的下降会给电力系统和用电设备带来严重的危害。
电力系统中的谐波源主要有以下几类：（1）电源自身产生的谐波.因为发电机制造的问题，使得电枢表面的磁感应强度分布偏离正弦波，所产生的电流偏离正弦电流。
（2）非线性负载，如各种变流器、整流设备、PWM变频器、交直流换流设备等电力电子设备。
（3）非线性设备的谐波源,如交流电弧炉、日光灯、铁磁谐振设备和变压器等。
二、谐波的危害谐波对电力系统的危害主要表现在：（1）谐波使公用电网中的元件产生附加的谐波损耗, 降低发电、输电及用电设备的效率.（2）谐波影响各种电气设备的正常工作。
（3）谐波会引起公用电网中局部的并联谐振和串联谐振，从而使谐波放大，引发严重事故（4）谐波会导致继电保护和自动装置误动作，并使电气测量仪表计量不准确。
（5）谐波对临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。
三、谐波的分析由于谐波导致的各种各样的事故和故障的几率一直在升高,谐波已成为电力系统的一大公害.我国对于谐波相关工作的研究大致起源于20世纪80年代。
我国国家技术监督局于93 年颁布了国家标准《电能质量-一公用电网谐波》（GB/T 14549—1993）。
该标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。
电网谐波的危害及治理措施分析
电网谐波的危害及治理措施分析摘要：随着科技水平的不断提升，许多非线性设备被广泛应用于各大行业，更多的谐波电流被注入电网，对电能质量造成了影响，从而导致整个电网运行不稳定。
电网谐波导致电能耗损大，且严重影响了电力企业的经济效益。
谐波是由于周期性电压或电流傅里叶被分解而形成的，所获得的频率是基波整数倍分量含有量，这时则称之为谐波。
本文分析了电网谐波的危害及其治理方案，提出了实用性改善措施，为电网更好的安全、可靠运行提供了理论依据。
关键词：电网谐波；谐波危害；治理措施理想化电力系统中的电能均是恒定频率，且其幅值亦是三相平衡的正序正弦电压，以此方式实现用户供电，不过具体电力运行中，电力系统的负荷量是不定的，这时其三相电压幅值及频率均不能保持不变，且其相位差亦是随时变化的。
加上近年来的电气化铁路及冶金工业和化学工业的迅猛发展，非线性负荷被引入电力系统中，导致其冲击性不断加强，且电网非线性及非对称性与波动性问题经常出现，同时电力系统的电压及电流波形也变得非常复杂，这些都严重影响着电力系统，从而影响供电设备的运行安全。
因此，分析电网谐波的危害及其治理方案，对电力系统运行水平的提升有着极大现实意义。
一、电网谐波概论1、电网谐波电网谐波主要是以傅里叶级数分解周期性非正弦电量，其可获得和电网基波频数一样的分量，且亦可获得超过电网基波频率的分量，这就是电网谐波。
谐波频率及基波频率所产生的比值就是谐波次数，电网中往往会出现非整数倍次数，这时就称之为非谐波亦或者是分数谐波，可以说谐波会污染和影响电网的安全运行。
电力系统中有着许多谐波源，尤其是某些变流设备，高频谐波电力中问题百出，极易导致变压器及电缆或是其他器件严重损耗，最终导致控制及保护与测量系统功能异常，这时的通信及数据网络会被影响而运行不稳定。
需强调的是，电力系统中的谐波是稳态工频整数倍数波形，电网暂态变化会诱发诸多问题，比如过压及欠压都不是谐波范围。
同时电网谐波分析应具备大量数据而展开，其间包括三相线路电压及电流，要保持电网不受影响的隐性，就应采用各种方式来防止其间出现问题，确保其安全稳定的运行。
谐波的产生和危害有哪些 谐波的抑制方法
谐波的产生和危害有哪些谐波的抑制方法谐波使电网中的电器元件产生了附加的谐波损耗，降低了输变电及用电设备的效率。
关于“谐波的产生和危害有哪些谐波的抑制方法”的详细说明。
1.谐波的产生和危害有哪些1.谐波使电网中的电器元件产生了附加的谐波损耗，降低了输变电及用电设备的效率。
2.谐波可以通过电网传导到其他的电器，影响了许多电气设备的正常运行，比如谐波会使变压器产生机械振动，使其局部过热，绝缘老化，寿命缩短，以至于损坏；还有传导来的谐波会干扰电器设备内部软件或硬件的正常运转。
3.谐波会引起电网中局部的串联或并联谐振，从而使谐波放大。
4.谐波或电磁辐射干扰会导致继电器保护装置的误动作，使电气仪表计量不准确，甚至无法正常工作。
5.电磁辐射干扰使经过变频器输出导线附近的控制信号、检测信号等弱电信号受到干扰，严重时使系统无法得到正确的检测信号，或使控制系统紊乱。
2.谐波的抑制方法(一)降低谐波源的谐波含量在谐波源上采取治理措施，从源头上最大限度地避免谐波的产生。
这就需要在设计、制造和使用谐波源设备时，要注意谐波对供电系统及其供用电设备的影响，采取切实可行的治理措施。
用电业务管理部门要严格把关，对于没有采取治理措施的谐波源用户，要禁止其入网运行。
(二)在谐波源处吸收谐波电流这种方法是对已有谐波进行有效抑制的方法，也是目前电力系统使用最为广泛地抑制谐波的方法。
其主要方法有以下几种：1.无源滤波器无源滤波器安装在电力电子设备的交流侧，由L、C、R元件构成谐振回路，当LC回路的谐振频率和某一高次谐波电流频率相同时，即可阻止该次谐波流入电网。
这种方法由于具有投资少、效率高、结构简单、运行可靠及维护方便等优点，是目前采用的抑制谐波及无功补偿的主要手段。
2.有源滤波器有源滤波器即利用可控的功率半导体器件向电网注入与原有谐波电流幅值相等、相位相反的电流，使电源的总谐波电流为零，达到实时补偿谐波电流的目的。
3.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。
电网谐波的危害及治理方案分析
关键词： 电力 系 统 ； 波 ； 害 ； 理 谐 危 治
１概 述
在 理 想 电力 系 统 中 ， 能是 以恒 定 频 率 和 幅 值 的三 相平 衡 电
３谐 波 的危 害
谐 波 污 染 是 电 网 的公 害 ， 弓 起 的 经 济 损 失 主 要 是 恶 化 了 它 １ 电能 质 量 指 标 ， 低 了 电 网 的可 靠 性 ， 降 增加 了 电 网损 失 ， 短 了 缩 电气 设 备 的寿 命 ， 低 了产 品质 量 。谐 波 的危 害 主 要 体 现 在 如 降 下几个方面：
的整 体 影 响 是 温 升 较 高 。
（） ２ 电力谐 波对 输 电线路 的影 响
谐 波 电流 使输 电线 路 的 电能 损 耗 增 大 ， 当输 入 电 网 的谐 波
２谐 波 产 生 的原 因
配 电 网谐 波 主 要 来 源 于 三 个 方 面 ： 电源 质 量 不 高 产 生 的 发 谐 波 ； 配 电系 统 产 生 的谐 波 ； 电设备 产 生 的谐 波 。 中 以用 输 用 其
电设 备 产 生 的 谐 波最 多 。
频 率位 于 电 网 的谐 振 点 附近 的 写 真 区 内时 ， 输 电线 路 和 电 力 对
电缆 会 造 成 绝 缘 击 穿 。
（） ３ 电力谐 波对 电动机 的 影响
主要 表 现 在 产 生 附 加损 耗和 转矩 上 ， 害 的严 重 性 与谐 波 危 电压 、 波 电流 以及 旋 转 电机 的形 式 和 结 构有 关 。比如 ： 感应 谐 在 电动 机 的 定 子 绕 组 中所 有 正 序 谐 波 电流 都 将 产 生 正 方 向 的 电
发 电机 总 会 产 生 少 量 的谐 波 。 输 电和 配 电系统 中存 在 大 量 的 电力 变压 器 。因 变 压器 内铁 心饱 和 ， 化 曲线 的非 线 特 性 以及 额 定 工 作 磁 密 位 于 磁 化 曲线 磁 近饱 和 段 上 等 诸 多 因 素 ， 使 磁 化 电流 呈 尖 顶 形 ， 含 大 量 奇 致 内
论谐波对电网的危害分析及治理
【 摘
要】 目前 电网中的高压 配电的许 多用户， 对谐 波的危 害也
没有 引起足 够的重视 ， 往往认 为谐 波治理是 电力部 门的事情 ， 是一种 单边行 为， 就此 而言， 作为 电力归 口管理部 门有必要加 强谐波 治理 方 面 的 宣传 强 调 谐 波 治理 的 重要 性 和投 资 回报 。文 章 重 点 论 述 了谐 波
治 理 的一 些具 体 措 施 。
【 关键词 】 电网谐 波 ；治理措施
谐波治理是 综合治理过 程， 是 改善供 电品质的重要手 段。Ｇ Ｂ ／ Ｔ １ ４ ５ ４ ９ － １ ９ ９ ３《 电能 质 量 一 公 用 电 网谐 波 》对 电 网 各 级 电 压 谐 波 水 平
３ ． 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 进 行 了量化 限制， 对 用户注入公 用电网 的谐波 电流也进 行了相应 的 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 规定， 在主网、 城网中， 谐 波 治 理 有 明确 的规 定 和 要 求 ， 而 日益 发 展 的 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 ， 农 村 电网 对 有 关 谐 波 的 治 理 并 未 引起 足 够 的重 视 ， 认识还有待 提高。 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 目前 农 网 中 的 高 压 配 电 的 许 多 用 户 ， 对 谐波 的 危 害 也 没 有 引起 足 够 说 ， 无源 滤波 应 用 较 多 ， 效 果 较 好 ， 价 格较 低 。 包括 三 种 形 式 ： 的重视 ， 往 往 认 为 谐 波 治 理 是 电力 部 门 的 事 情 ， 是一种单边行 为， 就 （ １ ）串 联 滤 波 。 对 ３次 谐 波 的 抑 制 效 果 明 显 。 此而言， 作 为 电 力 归 口管 理 部 门有 必 要 加 强谐 波 治 理 方 面 的 宣 传 ， 强 （ ２ ）并 联 滤 波 。可 以滤 出多 次 谐 波 ，并 给 系 统 提 供 无 功 补 偿 ， 调 谐 波 治 理 的重 要 性和 投 资 回 报 。 在对 谐 波 准 确 测 量 的 基 础 上 ， 提 出 是 应 用 最 广 泛 的 消 除 谐 波 ，净 化 电源 的 装 置 。 适 合用户的治理方案 。这样做， 不仅 能够 改善整个网络的 电力 品质， （ ３ ）低通滤波 （ 串并混合 ） 。对高次谐波治理效果更佳 。 同时也能延长用户设备使用寿命， 提高产品质量， 降低 电磁污染环境， 而 我 们 最 常用 的就 是 并 联 电容 器 补 偿 ， 减少能耗， 提高电能利用率 。 主要有 以下三种补偿方 式： １ 谐 波 的来 源 （ １ ）集中补偿方式 。将高压电容 器集中安装在总 降压变 电所或 电网 中谐 波 主 要 来 自于 两 方 面 ： 用 户 的 非线 性 负荷 和 电源 系 统 。 功率 因数 较 低 、 负荷 较 大 的 配 电所 高压 母 线 上 。 １ ． １ 来 自 非线 性 负 荷 （ ２ ） 分散补偿 。 对 用 电 负 荷 分 散 和 功 率 因 数 较 低 的 车 间变 电 所 ， 随 着 电力 电 子 技 术 发 展 ，供 电系 统 中增 加 了大 量 非 线 性 负 载 ， 采 用低 压 并 联 电 容 器 安 装 在 低 压 配 电 室 。 从低压小容量家 用电器到高压大容量 的工业交 、直流变换 装置 都有 （ ３ ）就地补偿 。对距供 电点较远的大、中容量连续工作制的电 着广泛应用。非 线性用 电设备 已是产 生谐波 的主要 原因。 动机 （ 如风机 、水泵、压缩机、球 磨机等 ） ，应采用 电动机无功功率 １ ． ２ 来 自系 统 的 影 响 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 （ １ ）系统 中交流发 电机 内部 定子和转子 间的气 隙，由于受到铁 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。 心齿、槽 和工艺的影响 ，分布不均匀， 虽然各相 电势的波形对称 ，但 电动机无功功率就地补偿装置 三 相 电 势 中 含 有 一 定 数 量 的奇 次谐 波 ； （ ２ ） 电 网 中 大 量 变 压 器 的励 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 磁 电流 含 有 奇 次 谐 波 成 分 ， 当变 压 器 空 载 或 过 励 磁 时 则 更 为 严 重 ， 并 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 由此 构 成 了主 要 的稳 定 性 谐 波 源 ； （ ３ ） 电网 中 投 切 空 载 变 压 器 或 电 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 容 器 时 ， 其 合 闸 涌 流 注 入 电 网也 会 形 成 突 发 性 的谐 波 源 。 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 ２谐波 对电网的危害 谐振 ，一般应采 用无铁 芯电抗 器。 电网中产 生的谐波达到一定的程度时 ，会对 电网运 行、电网中 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 电气 设 备 以及 连 接 的 负 载 都 会 产 生 严 重 危 害 ，主 要 表 现 在 以 下 几个 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 方面 ： 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。 ２ ． １谐 波对 电 网运 行 的危 害 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 谐波 对 电 网 运 行 的 危 害 主 要 有 ：（ １ ） 谐波 可 使 电 力 系 统 发 生 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 压 谐振 ， 从 而 在 线 路 上 产 生 谐 振 过 电压 ，这 就 有 可 能使 线 路 和 设 备 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 的 绝缘 被 击 穿 ， 造 成 短 路 事 故 ；（ ２ ）谐 波 还 可 造 成系 统 的 继 电 保 护 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 和 自动 装 置 误 动 作 ，影 响 系 统 的正 常运 行 ； （ ３ ） 谐波 量 大 时 能 使 系 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 统 中 反 应 工 频 正 弦 量 的多 数 监 视 、 测量 仪 表 出 现 误 差 ： （ ４）谐 波 的 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 存在不仅影响通讯系统通话 的清 晰度，严重时会产生谐振干扰整个 （ ５ ０和 ６ ０赫兹 ）成分。逻辑 电路将剩余 的波形反 向并调整 Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ的 通讯系统 ；（ ５ ）谐波还会 影响功率因数补偿效果 ；（ ６ ）谐波严重时 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 可使计算机系统失控 。 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 ， ２ ． ２ 谐波对电网电气设 备的危 害 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 谐波 对 电 网 电气 设 备 的 危 害 主 要 有 ： （ １ ）对 发 电机 、 电 动机 的 果 非 常 好 ，可 广 泛 应 用 于 工业 、 商业 和 机 关 团体 的配 电 网 中 。 影 响 ： 感应 电 动 势 中 的 高 次 谐 波 在 同步 电机 气 隙 中磁 性 磁 场 沿 电枢 ３ ． ２ 接 地 表而 的 分布 一 般 呈 平 顶 波 形 。利 用 傅 里 叶级 数 可 将 其 分 解 为 基 波和 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 系列小波形 。谐波 次数 Ｖ ＝ １ 、３ 、５ 、７ ，高次谐波 电动 势的存在 ， 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） 、 使发电机的 电动势波形变坏 ，而且发 电机本 身的杂散损耗增 大，温 地 线 （ 保护 接地 、系统接地 ）不分 、控制系 统屏 蔽地 （ 控 制信 号屏 升增同，串入电网的谐波电流还会干扰通信 ；（ ２ ）对 变压器的影响： 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 由于变压器 中磁路常 出现饱和状态 ，这 时，励磁 电流 中会出现三次 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。 谐波磁通 ，它通过油�
电网环境中谐波的危害及其治理
接 地 的并 联 电容器 组 时 ，可 能构 成接 近 于 ３ 谐波 次 谐 振的条件 ，使 ３ 次谐波 电压 和 电流增大 。
２３ 谐 波 对通 信 和 电器 的 影 响 ．
将 重点介绍谐 波 的危 害和处理方法 。
有 三种类 型 的设备 ：铁磁 饱和 、 电子 开关 、 电弧 。
典型设 备有 电抗器 、变压 器 、整流器 晶 闸管、逆 变 器、 电弧钢 炉和交流焊接 机等 。
１ 电网谐波 的生 成
在 电网中 ，发 电机 发 电都是 三相对 称 的交 流正
边 的所 有 负 荷 都会 产 生 影 响 ，无 论 线 性还 是非 线
性 ，后边 就会 产生更 多 的畸变 电压 。当 电网中某种 比例 电抗器 自身 电抗 和 电容 比率合适 ，就可 以产 生
２２ 对电力变压器的影响 ． 通 常 电力 变 压 器 的激 磁 电流 中都 存 在 谐 波 电 流 ，但 是一般在 额定 电流 的１ ～ ３ ，这样变 压器 的 ％ ％ 磁 通还 是趋于 正弦波 的 ，所 以它 不会 引起变 压器 的 铁 损和 发热 。即便 是变压 器启动 时 ，存 在 的谐波 电
பைடு நூலகம்
固定次数 的谐波 电流，而 且这种谐波 电流会被放
大 ，甚 至 达 到 电源 电流 的 １ 倍 以上 。在 电 网 中存 ０
在很多谐波 电流，但是对于使用电器只要谐波 电流 很 小就不会 有 问题 ，只有谐波 电流 很大 时才会 产生
流很大 ，甚 至超过 额定 电压 ，但 是 一般浪 涌 电流 存
改进 拳措 。
关键 词 ： 网环境 ； 波 ； 电质量 ； Ｐ 电 谐 供 ＨＡ Ｆ技 术 ； Ｐ ＰＦ
中图分类 号 ： Ｍ７ １ Ｔ １ 文献标识 码 ： Ａ
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。
谐波对电网的危害及治理方法
谐波对电网的危害及治理方法1、谐波对变压器的影响谐波电流，引发变压器损耗加大，主要表现在以下三个方面：（1）谐波电流和基波电流叠加，使得电流有效值加大，总电流增加会增加变压器导体损耗。
（2）产生涡流损耗，涡流是由磁链引起的变压器的感应电流。
感应电流流经绕组、铁芯以及变压器环绕的其他导体时，会产生附加发热，这部分损耗是以引起涡流的谐波电流的频率的平方增加，所以谐波危害更大。
（3）铁芯损耗，电压畸变将使得铁芯叠片中涡流电流增加。
变压器损耗增加，会增加变压器的温升。
此外谐波电流叠加在基波电流中增加了电流有效值还会降低变压器的容量，谐波还会引起变压器谐振，噪声增大等。
2、谐波对供电线路的影响由于集肤效应和邻近效应，线路电阻随着频率的增加会很快增加，在线路中会有很大的电能浪费；由于中性线电流通常很小，其线径一般较细，当大量谐波电流流过中性线时，容易产生大量的热量，从而破坏绝缘性能造成相间短路。
当谐波频率与网络谐振频率相近或相同时，会在线路上产生很高的谐振电压，严重时会使电力设备绝缘击穿，造成漏电或电事故。
3、降低配电系统的安全等级配电系统中谐波的存在，会改变控制设备以及继电保护装置的性能。
谐波会引起控制设备、继电保护装置拒动作或误动作，造成保护系统运行可靠性降低，容易造成不必要的供电中断或损失。
4、谐波会损坏电力电容器在谐波电压作用下，电容器会产生额外的功率损耗，加速电容器的老化，缩短电容器的运行寿命。
此外，当电容器支路的谐振频率与某次谐波分量的频率接近或相等时，会产生谐振现象而放大谐波电流，使得电容器容易过热、过压而不能正常运行，甚至损坏。
5、谐波对用电设备的影响正常的用电设备均是按照标准设计的，当谐波含量很高时，会导致用电设备运行异常，甚至损坏用电设备。
如谐波对电机的影响，电机受谐波电压的影响较大，在电机里表示为谐波磁链，谐波磁链在转子中感应出高频电流，会引起电机下降、发热、震动和高频噪声。
6、谐波对通讯系统的影响配电系统或终端设备中的谐波电流，将对同一线路中的通讯线路产生干扰。
电网谐波的危害及抑制技术
电网谐波的危害及抑制技术
电网谐波是指在电网中频率等于整数倍基波频率的电信号，这
些信号会引起电网电压和电流的畸变，对电网和电力设备造成一定
的危害。
下面将介绍电网谐波的危害及抑制技术。
一、电网谐波的危害
1. 电压波形畸变：谐波会使电压波形发生变形，增加了设备的
压降，降低了电压质量，给电力系统带来压力。
2. 引起过电压：在谐波频率为倍频时，容易引起设备的过电压，进而引起设备的损坏。
3. 增加线损：当有谐波电流流过电网中的阻抗时，会产生附加
损耗，增加了线损，降低了设备的效能。
4. 造成电力设备损坏：谐波会使变压器、电容器等设备内部产
生热量，长期受煎熬可能导致设备的损坏或缩短使用寿命。
二、电网谐波的抑制技术
为了避免谐波对电网和电力设备造成的危害，可以采用以下抑
制技术：
1. 滤波器技术：将电网谐波通过滤波器滤除，消除畸变，提高
了电力质量，保护设备不受谐波干扰。
滤波器的结构由电阻、电感、电容等器件构成，能够滤除某一特定频率的信号。
2. 无功补偿技术：通过加入无功功率，改善电网的功率因数，
消除电流的谐波，保证电力质量。
3. 中性线滤波器技术：将谐波电流通过中性线滤波器抑制，以达到保护设备和提高电能质量的效果。
4. 散热或更换设备：对于耐高温设备，可以采用散热措施，减缓设备内部的热升，从而减少设备的故障。
对于长期受电网谐波影响的设备，可以考虑更换抗谐波能力更强的设备。
电网谐波对电网和电力设备造成的危害不容忽视，需要采取科学的抑制技术，保障电网的稳定运行和电力设备的使用寿命。
谐波在供电系统中的危害和抑制方法
谐波在供电系统中的危害和抑制方法随着供电系统设备的不断发展，谐波的危害越来越受到重视，为此，结合谐波的原理，分析谐波在供电系统的危害，并对谐波抑制的主要方法进行了阐述。
标签：谐波；滤波；供电；继电器TB理想的供电系统所提供的电压应该是单一而固定的频率以及规定的电压幅值。
谐波电流和谐波电压的出现，对供电系统是一种污染，现在随着供电系统电气设备的飞速发展，谐波的危害越来越受到重视。
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 对输电线路的影响超高压长距离输电线路，常采用单相自动重合闸来提高电力系统稳定性。
较大的高次谐波电流（几十安培以上）能显著地延缓潜供电流的熄灭，导致单相重合闸失败或不能采用较小的自动重合闸时间，不利于系统稳定运行。
对于电缆和电线来说，由于有绝缘层和保护层，流过相同电流时，谐波电流引起的温升增加量相应也要增大，会加速电缆线的老化，减短电缆的寿命。
1.2 对变压器的影响负荷电流含有谐波时，将在三个方面引起变压器发热的增加：（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。
总均方根值电流的增加会引起导体损耗增加。
（2）涡流损耗。
涡流是由磁链引起的变压器的感应电流。
感应电流流经绕组、铁芯以及变压器磁场绕环的其他导体时，会产生附加发热，该损耗时变压器谐波发热损耗的重要组成部分。
（3）铁芯损耗。
铁损的增加取决于谐波外加电压的影响以及变压器铁芯的设计，电压畸变的增加将使铁芯叠片中涡流电流增加，这部分损耗通常较小。
1.3 对继电保护装置的影响谐波对继电保护的影响主要表现为使继电器动作特性畸变或效果降低，其后果常是保护装置的拒动或误动，不同类型继电器谐波的影响程度也不尽相同。
（1）谐波对整流型继电器的影响：继电器的动作特性取决于整流后的电压信号（电流信号），在电流回路通入含有谐波分量电流时，环形整流比相器输出的交流分量增大，从而造成继电器动作特性损坏不光滑。
谐波的危害与治（三篇）
谐波的危害与治引言随着现代科技的发展，谐波问题在各个领域中日益突出。
谐波是指在电力系统或电子设备中，在基频上产生的频率是基频的整数倍的特殊电压或电流成分。
尽管谐波本身并不造成太大的危害，但长期存在的谐波问题会导致设备的过载、故障、减寿等问题，甚至可能对人体健康产生负面影响。
因此，对谐波进行合理治理和控制是至关重要的。
本文将探讨谐波的危害以及治理范本。
一、谐波的危害1.设备故障和过载在电力系统中存在谐波电流时，会导致设备的过载和故障。
谐波电流会加大设备的电流负荷，使得设备运行在额定负荷以上，从而加速设备的老化过程，减少设备的使用寿命。
并且，谐波电流还会产生额外的热量，进一步加剧设备的过载，从而引发设备的故障。
2.能源浪费和降效谐波电流会导致能源的浪费。
谐波电流在电力系统中流动时，由于产生压降、损耗等现象，会导致能源的损失。
此外，谐波电流在设备内部的传导和流动过程中也会产生额外的功耗，进一步降低了设备的效率。
3.电网负面影响谐波电流会对电网产生负面影响。
大量的谐波电流会导致电网的电压和电流波形失真，进而影响电网的稳定运行。
在严重的情况下，甚至会导致电网的故障和瘫痪。
4.对人体健康的危害谐波电流还可能对人体健康产生负面影响。
长时间暴露在高谐波电压或电流环境中，可能导致头痛、失眠、神经衰弱等症状。
并且，据研究表明，长期暴露在谐波电流环境中，还可能增加患癌症、心脏病等疾病的风险。
二、谐波治理的范本1.谐波源控制谐波问题的治理首先要从源头入手，减少谐波电流的产生。
可以采取以下措施来控制谐波源：（1）对发电设备进行合理规划和设计，降低发电设备的谐波产生；（2）采用高质量的电力电子设备和组件，降低设备本身产生的谐波；（3）合理设计电力系统的连接和布线，降低谐波电流的传播和影响范围。
2.谐波抑制装置的应用谐波抑制装置是指一种专门用于抑制谐波现象的设备。
通过安装谐波抑制装置，可以有效地降低谐波电流的水平，减小谐波的影响。
2024年电力系统中谐波的危害与产生(三篇)
2024年电力系统中谐波的危害与产生电网谐波造成电网污染，正弦电压波形畸变，使电力系统的发供用电设备出现许多异常现象和故障，情况日趋严重。
本文全面论述了电力系统中谐波的危害及产生情况，希望能引起我们的高度重视。
谐波的危害电力系统中谐波的危害是多方面的，概括起来有以下几个方面：1.对供配电线路的危害（1）影响线路的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。
但由于电磁式继电器与感应式继电器对10%以下含量高达40%时又导致继电保护误动作，因而在谐波影响下不能全面有效地起到保护作用。
晶体管继电器虽然具有许多优点，但由于采用了整流取样电路，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）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。
如民用配电系统中的中性线，由于荧光灯、调光灯、计算机等负载，会产生大量的奇次谐波，其中3次谐波的含量较多，可达40%；三相配电线路中，相线上的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。
2.对电力设备的危害对电力电容器的危害当电网存在谐波时，投入电容器后其端电压增大，通过电容器的电流增加得更大，使电容器损耗功率增加。
对于膜纸复合介质电容器，虽然允许有谐波时的损耗功率为无谐波时损耗功率的1.38倍;对于全膜电容器允许有谐波时的损耗功率为无谐波时的1.43倍，但如果谐波含量较高，超出电容器允许条件，就会使电容器过电流和过负荷，损耗功率超过上述值，使电容器异常发热，在电场和温度的作用下绝缘介质会加速老化。
尤其是电容器投入在电压已经畸变的电网中时，还可能使电网的谐波加剧，即产生谐波扩大现象。
另外，谐波的存在往往使电压呈现尖顶波形，尖顶电压波易在介质中诱发局部放电，且由于电压变化率大，局部放电强度大，对绝缘介质更能起到加速老化的作用，从而缩短电容器的使用寿命。
电网谐波危害及应对措施
谐波的危害与治理
谐波的危害与治理谐波是电气设备运行中不可避免出现的问题之一，其危害主要体现在设备损坏、能耗增加和工作效率下降等方面。
为了有效治理谐波，可以采取多种措施，包括谐波过滤器的应用、降低非线性负载、改进供电系统等方法。
本文将详细描述谐波的危害及治理方法。
谐波是电流或电压波形中频率是基波频率整数倍的成分。
当电力系统中存在谐波时，会带来以下危害：1. 电力设备的损坏：谐波会引起电力设备的过热、电容器的老化、电动机转矩波动、继电器误动等问题。
长此以往，会导致设备寿命的缩短，增加维护成本。
2. 能源浪费：谐波会导致电能的损失和能耗的增加。
电网中谐波电流的存在会导致额外的功率损耗，增加用户电费开支。
3. 工作效率下降：谐波会导致电力系统的电流和电压波形失真，使电力设备的工作效率下降。
例如，电机的转矩波动会降低效率，造成额外的能源浪费。
针对谐波问题，可以采取以下治理措施：1. 谐波过滤器的应用：谐波过滤器是一种能够降低电力系统谐波水平的设备，其原理是通过控制谐波电流的流向和大小来达到滤波效果。
可以根据实际需要选择合适的谐波过滤器类型，如有源谐波过滤器、无源谐波过滤器等，并在关键位置进行安装和配置。
2. 降低非线性负载：非线性负载是谐波产生的主要原因之一，如电力电子器件、变频器等。
通过控制这些非线性负载的使用，例如合理选择负载电压和电流的容量、增加电感元件等措施，可以减少非线性负载引起的谐波。
3. 改进供电系统：对供电系统进行改进也是治理谐波的重要方法。
例如，加装谐波补偿设备，通过补偿谐波电流来降低谐波水平；重新设计电力系统的接地系统，减小系统电容；提高系统电压等方法都可以有效地改进供电系统，从而减少谐波。
4. 加强维护管理：定期对电力设备进行巡检和维护，及时处理设备异常情况，可以减少谐波对设备的损坏。
此外，还可以加强对设备的监测和数据分析，及时发现谐波问题的存在，采取相应措施进行处理。
综上所述，谐波的危害主要包括电力设备损坏、能耗增加和工作效率下降等方面。
谐波、谐振危害及防治措施
谐波、谐振危害及防治措施1. 谐波的概念在电气工程中，谐波是指频率为整数倍于基波频率的电压或电流信号。
谐波可以由非线性负载引起，如电力电子设备、电动机、电感器等。
谐波可能导致电力系统及设备的异常运行，并对系统产生危害。
2. 谐波的危害谐波对电力系统和相关设备产生许多危害，包括但不限于以下几个方面：2.1 电流和电压失真谐波会导致电流和电压的波形失真，使得波形变得不规则。
这可能导致直流电流负载故障、电感设备的过热、降低电力设备的工作效率等问题。
2.2 设备过热谐波引起的电流和电压失真会导致设备过热，进而影响设备的工作寿命。
长期以来，过热问题一直是电力系统中的主要关注点。
2.3 降低功率因素谐波造成的电流和电压失真会降低功率因素，增加功率损耗。
这不仅会增加电力消耗，还会导致供电系统的不稳定，并可能引发其他故障。
3. 谐振的危害除了谐波外，谐振也是电力系统中一个重要的问题。
谐振是指电力系统中特定频率的谐波与系统的固有频率相匹配时，会引发电力设备甚至电力传输线路的超过设计值的振动。
谐振的危害主要包括以下几个方面：3.1 设备振动谐振会导致设备发生振动，从而可能导致设备的机械故障、机械压力增加和增加设备的磨损程度。
3.2 噪音产生谐振还可能导致系统中的设备产生噪音，并可能扩散到周围环境。
噪音会对人体的健康产生负面影响，并且可能影响到附近居民的日常生活。
3.3 系统不稳定谐振会使得电力系统失去稳定性，进而导致系统的失效以及损坏。
这可能导致停电、电网故障和电力设备的破坏。
4. 谐波、谐振的防治措施为了避免或减少谐波和谐振的危害，采取以下防治措施非常重要：4.1 使用滤波器滤波器是减少谐波的有效手段，通过滤波器可以将谐波滤除或降低到可接受的水平。
滤波器可以根据谐波频率进行选择，并根据需要调整谐波的消除程度。
4.2 设备升级与更换对于电力设备来说，采取适当的升级和更换是减少谐波和谐振危害的重要措施之一。
使用新一代的设备可能具有更好的抑制谐波和防治谐振的能力。
电网谐波的危害及治理方法
自动 调 谐 无源 滤 波 器 。 其 中 ， 调 谐 无 源 这 单
一
些 线 路 改 为 滤 波 器 或 者 设 定 电 容 器 组 的
滤 波 器 是 用 的 最 多 的 无 源 滤 波 器 ， 是 利 最 大 容 量 等 措 施 来 抑 制 谐 波 的 放 大 。 它
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中 图分类号 ： Ｍ７ １ Ｔ １
文 献标 识 码 ： Ａ
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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。
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当有谐波存在时，将导致产生测量误差。
信息化设备无法正常工作。 系统(电网)不稳定，用电设备无法正常运行。 精密、精细加工工艺流程无法正常生产。 导致结果：设备发热，效率降低，异声及振动，绝缘老
化及至击穿，缩短使用寿命，严重时导致电气火灾事故。出
安全
谐波导致系统 中电容器的老 化、电抗器烧 毁、损坏电动 机、危害变压 器产生过热、 损坏通信设备 、加速电缆老 化。
谐波影响生产 线的安全稳定 运行，导致产 品质量下降， 例如：造纸、 纺织、等精密 生产行业等。
谐波增加线路 损耗、导致用 户用电费用增 加，设计容量 提高。
线性负载没有谐波 : • 功率因数＝Cos
S = P2 + Q2
S (VA)
P (W)
S (VA)
D:谐波失 真功率
> S = 视在功率 > P = 有功功率 > Q = 无功功率 > D ＝失真功率
S=
非线性负载 : • 功率因数 PF= P/S（有功功率/视在功率）
P2 + Q2 + D2
谐波频率与基波频率的比值（n=fn/f1) 称为谐波次数。电网中有 时也存在非整数倍谐波，称为非谐波（Non-harmonics)或分数谐波。
fundamental
对于我国使用的 50Hz 电源来 说基波为 50Hz ， 3 次谐波为 150Hz ， 5次谐波为250Hz，以此类推。
distorted wave harmonics
器等
三相整流器：变频调速器
三相整流器：充电器
三相整流器：UPS
谐波源种类
整流电路 交流调压电路 交－交变频电路
产生 大量 的谐波
谐波危害
加速电容器老化
影响电动机效率和正 常运行，寿命缩短
影响通信系统 的正常工作
谐波
继电保护装置 误动作
增加变压器和线路损耗
容易引起局部谐振
谐波占用电源容量
谐波导致继电 保护装置的误 动作和据动作 ，控制柜无法 正常工作，存 在谐振危险， 增加电火灾的 可能等。
国内相关政策法规
1993 年国家技术监督局制定颁布了 GB/T14549---1993 《电能质量公用电网谐波》标准，作为对电力系统产品电 能质量的要求，规定了公用电网谐波电压（相电压）限值， 作为限制用电户谐波污染的排放。对于用电户，一则要求 购置的用电设备先进合理设计，产生的谐波电流符合 GB 17625.1—1998 《低压电气及电子设备发出的谐波电流限 制值标准》。二则对于不能满足要求的用电户，要求安装 电力谐波滤波器。 1995 年国家通过了《电力法》，并于 1996 年 4 月 1 日起实施。《电力法》规定：“用户用电不得危害供电、 用电安全和扰乱供电、用电秩序”（第三十二条），在电 能质量治理上必须遵循《电力法》规定，“谁污染、谁治 理”的原则。对于新投产的项目，必须根据用户用电负荷 性质给电能污染造成的程度，加装消除电能污染的设备。
电网谐波的危害及治理
讲解内容
谐波的产生 谐波产生的危害 谐波治理方案 有源电力滤波器工作原理
有源电力滤波器应用实例
HAERBIN WEIHAN ELECTRIC EQUIPMENT CO,. LTD.
引 言
随着科学技术的发展，各种非线性和时变 性电子装置如逆变器、整流器及开关电源等大 规模使用，使得电力系统中谐波成份显著增加。 其负面效应日益显见。“谐波污染”已经成为
谐波产生的原因
电网谐波来自于三个方面：
（2）输配电系统产生谐波； 供电系统本身存在的非线性元件是谐波的又一来源。 这些非线性元件主要有变压器激磁支路、交直流换流站 的可控硅控制元件、可控硅控制的电容器、电抗器组等。
谐波产生的原因
电网谐波来自于三个方面：
（3）用电设备产生的谐波。 由于用电设备的非线性，导致谐波的产生。当电流 流经线性负载时，负载上电流与施加电压呈线性关系；
而电流流经非线性负载时，则负载上电流为非正弦电波，
即产生了谐波。
谐波产生的原因
电网谐波来自于三个方面：
（3）用电设备产生的谐波。 非线性负载举例： 整流器、开关电源、变频调速器、电子计算机、 荧光灯、微波炉、电视机、电话等等 …
开关电源
变频调速器
充电器
荧光灯
谐波产生的原因
调光器、加热器；
开关电源负载：计算机、家用电
• 谐波的集肤效应使谐波电阻比基波电阻增加很大，因此谐
波引起的附加损耗也有所增加。
• 谐波源发出的谐波有功功率也给接在电网上的其他用电设 备带来危害，并增加功率损耗。 • 磁吹线圈不能正常工作，导致断路器无法断开以至损坏。 • 导致中线过载过热、绝缘损坏，发生短路，引起火灾。
谐波对保护、通讯、测量的影响
影响电能质量的主要因素之一，因此进行谐波
治理也成为了现代电力生产发展的迫切要求。
谐波是什么
什么是谐波？
线性负载
两类负载
非线性负载
U I
线性负载 I
U
基波
3次谐波
5次谐波 7次谐波 9次谐波
谐波的基本概念
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。
系统侧 谐波源
C
Ih
1、补偿投入时熔断器烧坏； 2、导致电容器击穿； 3、补偿柜投不上； 4、 使电容器击穿甚至爆炸；
谐波对电动机的影响
• • • • • • 电动机转矩产生脉动 起动和运行性能变坏 电动机的损耗增加 温升增加，缩短电动机的使用寿命 减少电动机的出力 产生机械振动和噪声
谐波对电网的影响
基波叠加5次和7次谐波示意图
谐波产生的原因
高次谐波产生的根本原因是由于电力 系统中某些设备和负荷的非线性特性，即 所加的电压与产生的电流不成线性（正比） 关系而造成的波形畸变。
谐波产生的原因
电网谐波来自于三个方面：
（1）发电源质量不高产生谐波； • 由于发电机制造工艺的问题，致使电枢表面的磁感 应强度分布稍稍偏离正弦波，因此，产生的感应电动势 也会稍稍偏离正弦电动势，即所产生的电流稍偏离正弦 电流。当然，几个这样的电源并网时，总电源的电流也 将偏离正弦波。 • 发电机发出谐波电势的同时也会有谐波电势产生， 其谐波电势取决于发电机本身的结构和工作状况，基本 上与外接阻抗无关。故可视为谐波恒压源，但其值很小。
谐波占用电源容量
无功功率 谐波功率
D和Q一样，无法 转化为有用功
有功功率
视在功率
谐波对电容的影响
电容器对高次谐波呈现低 阻抗特性
1 ZC C
2 f
谐波电流会更多的流过电 容器，使电容器长期工作 在过载情况，导致电容器 寿命缩短，甚至烧毁。补 偿柜投不上、电容器嚣叫。
谐波对电容的影响