简述发电机进行谐波的解除
谐波的危害及治理
谐波的危害及治理谐波对供电系统的危害及治理中铝贵州分公司第一铝矿汪元江[摘要][关键词]1、引言一个理想的电力系统是以单一恒定频率与规定幅值的稳定电压供电的。
但实际上，由于近年来随着科学技术的不断发展，在电力系统中大功率整流设备和调压装置的利用、高压直流输电的应用、大量非线性负荷的出现以及供电系统本身存在的非线性元件等使得系统中的电压波形畸变越来越严重，对电力系统造成了很大的危害。
因此，要实现对电网谐波的综合治理，就必须搞清楚谐波的来源、危害及电网在各种不同运行方式下谐波潮流的分布情况，以采取相应的措施限制和消除谐波，从而改善供电系统供电质量和确保系统的安全经济运行。
2、谐波产生的原因在电力系统中谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。
当电流流经负载时，与所加的电压不呈线性关系，就形成非正弦电流，从而产生谐波。
谐波频率是基波频率的整倍数，根据法国数学家傅立叶(M．Fourier)分析原理证明，任何重复的波形都可以分解为含有基波频率和一系列为基波倍数的谐波的正弦波分量。
谐波是正弦波，每个谐波都具有不同的频率、幅度与相角。
谐波可以区分为偶次与奇次性，第3、5、7次编号的为奇次谐波，而2、4、6、8等为偶次谐波，如基波为50Hz时，2次谐波为l00Hz，3次谐波则是150Hz。
一般地讲，奇次谐波引起的危害比偶次谐波更多更大。
在平衡的三相系统中，由于对称关系，偶次谐波已经被消除了，只有奇次谐波存在。
对于三相整流负载，出现的谐波电流是6n±1次，n 为整数，例如5、7、11、13、17、19等。
变频器主要产生5、7次谐波。
3、电网谐波的来源3.1 发电源产生谐波，由于发电机三相绕组在制作上很难做到绝对对称，铁心也很难做到绝对均匀等其他一些原因，发电源多少也会产生一些谐波，但对电网影响很小。
3.2 输配电系统产生谐波，输配电系统中主要是电力变压器产生谐波，由于变压器铁心的饱和，磁化曲线的非线性特性，加上设计变压器时考虑经济性，其工作磁密选择在磁化曲线的近饱和段上，这样就使得磁化电流呈尖顶波形，因而含有奇次谐波。
电力系统谐波及其抑制技术
电力系统谐波及其抑制技术[摘要]随着电力市场的广泛开放以及电力系统的不断发展，人们越来越多的关注电能的质量问题。
由于非线性荷载在电力系统中的广泛应用，因而所产生的谐波对电网造成越来越多的污染。
本文主要分析了一些谐波产生的危害以及抑制谐波的各种措施，并针对目前电力系统治理谐波所存在的问题提出了自己的合理化建议，供大家参考、学习。
【关键词】谐波；谐波抑制；谐波治理一、谐波产生的原因电力系统是一个密不可分的整体，我们可以分析电力系统谐波产生的原因主要有:1、电源本身质量不高而产生谐波：由于发电机三相绕组在制作上很难达到绝缘对称，铁心也很难达到绝对平均抑制，同步发电机所产生的谐波电动势是定子和转子之间的空气隙中的磁场非正弦分布所产生的。
在发电机实际的运行中，气隙磁场不是严格的正弦波，只是含有一定的谐波成分。
因此，在发电机的输出电压中，其本身就存在一定的谐波，而这其中的频率和谐波电压都是发电机本身的结构和工作状态。
2、输电系统产生的谐波：现在国家电网公司大力推行特高压电网，在特高压电网系统中广泛采用交流-直流-交流输电方式，两个交流系统采用直流系统连接（比如青藏联网工程）。
当两个隔离的交流系统标称频率相同（或多或少会有一个频率差），用直流互联，这个很小的频率差在直流电压下被晶闸管投切到另一端变流器所调制，会和基波频率产生频拍，引起闪变电流流通，并可能激发机械谐振。
二、谐波的危害谐波的存在对电网是一种污染，它使电力设备所处环境变化，也对周围的通信系统和公用电网以外的设备带来损害，其危害主要有：1、变压器各类损耗增加。
谐波会造成变压器的铜耗增大，其中包括对电阻、导体中的涡流、导体外部因漏通而形成的损耗1131。
铁耗也随之增加，对于带不对称负载的变压器而言，其负载电流如果含有直流分量，则会引起变压器磁路饱和，因此会使交流励磁电流的谐波分量大大增加。
2、引起换流装置非正常工作。
一旦换流装置的容量比例刚刚等于电网容量比例的1/3-1/2或超过的时候，在某些时刻虽然还没达到以上数值但电网参数则会造成较低次谐波次数的谐波谐振，常规控制角在交流电网电压畸变的情况下会形成触发脉冲间隔不等，系统的电压畸变会通过正反馈而被放大，从而影响整流器工作环境的稳定性，逆变器很可能因此发生连续的换相失败最终无法工作。
330_MW发电机定子3次谐波接地信号频发的原因及故障消除
Telecom Power Technology· ２４６ · 2023年1月25日第40卷第2期Ｊａｎ． ２５， ２０２３， Ｖｏｌ．４０ Ｎｏ．２ 运营维护技术ＤＯＩ：１０．１９３９９／ｊ．ｃｎｋｉ．ｔｐｔ．２０２３．０２．０７６330 MW 发电机定子3次谐波接地信号频发的原因及故障消除姜海涛，孙春明，王泽朋，闫鹏寿，王继东（甘肃电投金昌发电有限责任公司，甘肃 金昌 737202）摘要：针对某电厂330 MW 发电机定子3次谐波接地信号频繁报警，根据现场对发电机一次回路检查，发电机保护说明书内容及保护定值进行查阅，通过定子3次谐波接地信号发出前后的数据分析和现场检查综合判断，利用机组停运机会查明了发电机定子3次谐波接地信号频发的原因，确保发电机出现问题的概率大幅度减少，保证了机组的稳定运行。
关键词：发电机；定子接地；3次谐波；故障消除Causes of Frequent Occurrence of Stator Third Harmonic Grounding Signal of 330 MWGenerator and Its Fault EliminationJIA NG Haitao，SUN Chu nming ，WANG Zepeng ，YAN Pengshou, WANG Jidong（Gansu Power Investment Jinchang Power Generation Co., Ltd., Jinchang 737202, China ）Abstract: In view of the frequent alarm of the third harmonic grounding signal of the 330 MW generator stator in a power plant, according to the on-site inspection of the generator primary circuit, the contents of the generator protection manual and the protection settings, through the data analysis before and after the sending of the third harmonic grounding signal of the stator and the comprehensive judgment of the on-site inspection, the reason for the frequent occurrence of the third harmonic grounding signal of the generator stator was found out by using the opportunity of unit shutdown, The probability of generator problems is greatly reduced, and the stable operation of the unit is ensured.Keywords: alternator; stator grounding; third harmonic; fault elimination0 引 言某电厂2×330 MW 发电机由上海电机厂生产，型号QFSN-330-2-20，于2009年11月投产，发电机-变压器组保护设有2套完全独立的保护装置，共设3面保护柜，2套独立的保护布置于 A 、B 柜，而C 柜中则布置有非电量保护，3个保护柜的生产厂家均相同。
消除谐波的原理
消除谐波的原理
消除谐波的原理是通过使用滤波器来阻止或削弱谐波信号的传输。
滤波器是一种电子设备，它可以选择性地通过或阻止特定频率的信号。
在消除谐波的过程中，需要使用一个特定类型的滤波器，即低通滤波器。
低通滤波器可以通过阻止高频信号的传输来消除谐波。
它的设计原理是使高于特定截止频率的信号无法通过，而只允许低于该截止频率的信号通过。
当谐波信号通过这种低通滤波器时，高于截止频率的频率分量将被滤除，只有原始信号中的基频成分能够透过滤波器。
因此，谐波成分就被有效地消除了。
需要注意的是，滤波器的截止频率通常会根据应用需求进行调整，以确保谐波被有效地降低或消除。
高品质的滤波器通常能够更好地消除谐波，但也会增加系统的成本和复杂性。
消除谐波的滤波器可以应用于各种电子设备和系统中，例如电源线滤波器、音频系统、通信设备等。
通过使用适当的滤波器，可以有效地降低或消除系统中存在的谐波问题，提高信号质量和系统性能。
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。
谐波电流的危害及改善措施
谐波电流的危害及改善措施
谐波电流是一种频率高于基波频率的电流，当它传导到电力系统中时，会对电气设备和系统造成一定的危害。
以下是谐波电流的危害及改善措施：
1. 危害：
(1) 对电气设备造成损坏：谐波电流会使变压器、发电机、电缆等电气设备产生热量，加剧其老化，增加故障率。
(2) 影响电能质量：谐波电流会导致电能质量下降，增加电能损失，影响电力系统的稳定运行。
(3) 产生干扰：谐波电流会在两根导线之间产生电磁场，产生电磁干扰，影响其他电子设备的正常工作。
2. 改善措施：
(1) 使用滤波器：滤波器是一种能够将谐波电流滤除的电子元件，通过使用滤波器可以有效降低谐波电流对电气设备的影响。
(2) 采用合适的电气设备：选用具有耐受谐波电流特性的电气设备，在设计电力系统时应充分考虑谐波电流的影响。
(3) 加强监测和维护：定期对电力系统进行检测和维护，及时发现和排除谐波电流带来的影响，保障电力系统的正常运行。
谐波电流对于电力系统的影响是极其重要的，为了保障电力系统的安全稳定运行，应该加强科学合理的设计、选用合适的设备、加强监
测和维护等工作，减少谐波电流的危害。
发电机试验中的电流谐波分析与谐波抑制技术
发电机试验中的电流谐波分析与谐波抑制技术电力系统中的电流谐波问题一直是一个重要的研究领域。
电流谐波的存在会导致各种问题，例如发电机、变压器的过热、设备损坏以及对电网稳定性的影响等。
因此，对于电流谐波的分析和抑制技术的研究显得尤为重要。
本文将针对发电机试验中的电流谐波问题进行深入探讨，并介绍一些有效的谐波抑制技术。
1. 电流谐波的成因电流谐波是由非线性负载引起的，当线性电源连接到非线性负载上时，非线性负载的非线性特性会使得电流信号变得畸变，并产生各种谐波成分。
发电机试验中的非线性负载主要来自于各种电力设备和电子设备，在实际测试中会产生丰富的谐波。
2. 电流谐波的分析为了更好地了解电流谐波及其对电力系统的影响，我们需要进行电流谐波分析。
电流谐波分析的基本方法包括频率扫描法、滤波法和快速傅里叶变换法等。
其中，快速傅里叶变换法（FFT）是一种较为常用的分析方法，可以将电流信号从时域转换为频域，得到谐波分量的频率和幅值。
3. 发电机试验中的电流谐波问题发电机试验是电力系统中的重要环节，而电流谐波问题也常常在发电机试验中出现。
电流谐波会导致发电机过热，减少发电机的寿命，同时也会对电网产生不良影响。
因此，研究如何抑制电流谐波在发电机试验中显得尤为重要。
4. 谐波抑制技术目前，有多种谐波抑制技术可以应用于发电机试验中。
以下是几种常见的谐波抑制技术：4.1 谐波滤波器谐波滤波器是一种被广泛使用的谐波抑制技术。
它可以通过选择合适的电感、电容等元件，将谐波分量滤除，由此降低电流谐波的含量。
谐波滤波器通常由并联谐振回路构成，能够有效地降低谐波水平。
4.2 直流屏蔽器直流屏蔽器是一种用于抑制直流系统中的电流谐波的技术。
由于电流谐波分量主要集中在交流系统中，采用直流屏蔽器可以有效地减少当前测量中的电流谐波分量。
4.3 脉宽调制技术脉宽调制技术是一种用于降低电流谐波的有效方法。
脉宽调制技术利用电力电子器件的开关特性，通过调整开关频率和占空比来改变电流波形，从而减小电流谐波的含量。
浅析电力系统谐波的产生、危害及抑制措施
浅析电力系统谐波的产生、危害及抑制措施摘要：本文主要介绍了电力系统中产生谐波的主要原因，对电网系统的危害及抑制谐波的方法。
关键词：电力谐波；谐波产生；危害；抑制措施1 前言在理想的情况下，电力系统中三相交流发电机发出的电压，其波形基本是正弦波，但随着电力电子设备技术的发展、电弧炉、变压器等设备容量的加大、家用电器的增多等原因，向电网注入谐波，造成系统电压、电流波形畸变，电能质量下降，危害电力系统及用户的安全与经济运行。
2 电力谐波的产生2.1 发电源质量不高产生谐波发电机由于三相绕组在制作上很难做到绝对对称，铁心也很难做到绝对均匀一致和其他一些原因，发电源多少也会产生一些谐波，但一般来讲很小，可以忽略。
2.2 输配电系统产生谐波输配电系统中主要是电力变压器产生谐波，由于变压器铁心的饱和，磁化曲线的非线性，加上设计变压器时考虑经济性，其工作磁密选择在磁化曲线的近饱和段上，这样就使得磁化电流呈尖顶波形，因而含有奇次谐波。
它的大小与磁路的结构形式、铁心的饱和程度有关。
铁心的饱和程度越高，变压器工作点偏离线性越远，谐波电流也就越大，其中3次谐波电流可达额定电流0.5%。
2.3 用电设备产生的谐波2.3.1 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。
我们知道，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，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，其谐波含量随电容值的增大而增大。
如果整流装置为三相全控桥6脉整流器，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，也还有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。
风电机组谐波分析及控制
1 引言谐波问题一直是电力系统较为关注的电能质量问题, 新型的变速风力发电机组由于采用了大容量的电力电子设备, 在向电网送出有功功率的同时还会将一定量的谐波注入电网。
评估和分析风电机组向公共连接点注入的谐波电流, 以及估算电网中主要母线的谐波影响是十分必要的。
2 谐波的概念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。
2.1 谐波的产生在电力系统中，谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致，如电力电子原件、开关电源及电容器组等。
当电流流经负载时，与所加的电压不呈线性关系，就形成非正弦电流，产生谐波。
其与基波电流相叠加，使原有波形畸变，形成非正弦电流，对电能质量产生影响。
在供电网络阻抗下这样的非正弦曲线电流导致一个非正弦曲线的电压降。
在供电网络阻抗下产生谐波电压的振幅等于相应谐波电流和对应于该电流频率的供电网络阻抗Z 的乘积。
次数越高，谐波分量的振幅越低，能量越小。
2.2 谐波的危害Ⅰ.降低变压器、断路器、电缆等的系统容量；Ⅱ.加速设备老化，缩短设备使用寿命，甚至损坏设备；Ⅲ.危害生产安全与稳定，使设备产生误动作；Ⅳ.浪费电能等。
在风力发电方面，由于现阶段使用的风力发电机多为双馈异步发电机，其转子侧由变频系统提供励磁电流。
变频系统对谐波干扰十分敏感，如系统谐波过大，极易发生设备损坏，对风力发电机自身运行产生危害。
同时，由于谐波的并网，可能使变电所保护原件误动作，可能导致大面积变电设备跳闸，严重影响发电公司的运行。
2.3 谐波的分类谐波是正弦波，每个谐波都具有不同的频率，幅度与相角，但其频率都是基波的整数倍。
根据法国数学家傅立叶(M．Fourier)分析原理证明，任何重复的波形都可以分解为含有基波频率和一系列为基波倍数的谐波 的正弦波分量。
根据谐波频率的不同，可以分为奇次谐波和偶次谐波，一般讲，奇次谐波引起的危害比偶次谐波更多更大。
电力谐波的治理措施
对电机的影响除引起附加损耗外 ，还会产生机械
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抑制电压互感 器铁磁谐振 的方法是要使其脱 尚待投 入负 荷 的谐 波 水 平 ，另一 方 面 对 已投运 的 离 谐 振 区 。采用 中性 点 不 接地 的 电压 互感 器 或采 谐波 源负载 ， 求用 户加装 滤 波 装置 。认 真贯 彻执 用 电容分压器可以从根本上避免铁磁谐振。 要 （ ） 止整 流 和逆 变产 生 谐波 八 抑 行有 关 国家 标 准关 于 限 制谐 波 的规 定 ，就 能从 总 １ ． 在变频器前 加装 电源滤波器 ；． ２ 变频器 的电 体上控制供 电系统 中的谐波水平 ，保证供电系统 源电缆 采用屏蔽电缆 ， 屏蔽 电缆穿铁管并接地 ， 输 供 给优质 的 电能。 出电缆也穿铁管并接地 ，屏蔽层应在接变频器处 （ ） 加换 流装 置 的相 数 二 增
耗， 降低 了发电、 输电及用电设备的效率 ， 大量的 ３
表 １
供 电电压／ Ｖ 电压 正弦波 形畸变率 限值／ ｋ ％
０． ３８ ５
次谐 波流过 中性 线时会使 线路过 热甚 至发生火
灾。
６ １ 或 ０
３ ５ ｌＯ ｌ
４
３ １５ ．
２ 谐波影响各种电气设备的正常工作 。谐波 ．
为此 国际 电工 委员 会 （Ｅ 和美 国 ＩＥ ＩＣ） ＥＥ 载不仅消耗有功功率 ，同时也要吸收无功功率才 谐 波扩 散 。 都有推荐标 准 ，我 国结合 电网实际水平并借鉴其 能正常工作 。在电力系统 中， 电力 电子装置 （ 晶 如 见 体管整流器 、 可控硅调压器 、 逆变器等 ）变压器 、 他 国家标准制定 的电压 正弦波形畸变率规定 （ 、 表 １。 ） 供电部 门应该严格按照各类电力设备、 电力 发电机 、 电弧炉 、 光灯等是主要的谐波源。 ３ １
浅谈电力系统谐波的治理方法
浅谈电⼒系统谐波的治理⽅法35科技资讯科技资讯S I N &T NOLO GY I NFORM TI ON 2008N O.12SC I ENC E &TEC HNO LO GY I N FO RM A TI ON ⼯程技术电能既是⼀种经济实⽤、清洁⽅便且容易传输、控制和转换的能源形式,⼜是⼀种由电⼒部门向电⼒⽤户提供,并由供、⽤电双⽅共同保证质量的特殊产品。
如今,电能作为⾛进市场的商品,与其他商品⼀样,也讲求质量[1]。
随着社会的发展和科技的进步尤其是电⼒电⼦装置的⼴泛应⽤,使得电⼒系统中的谐波污染随着⾮线性负载的数量和容量⽇益增加⽽⽇趋严重,引起电能质量下降⽽影响电⽓设备的正常⼯作。
近三四⼗年来,由谐波引起的各种故障和事故也不断发⽣。
其危害:1)谐波使电⼒系统中的元件产⽣了附加的谐波损耗,降低了发电、输电及⽤电设备的效率,⼤量的3次谐波流过中性线时会使线路过热甚⾄发⽣⽕灾。
2)谐波影响各种电⽓设备的正常⼯作。
对电机的影响除引起附加损耗外,还会产⽣机械振动、噪声和过电压,使变压器局部严重过热；使电容器、电缆等设备过热、绝缘⽼化、寿命缩短,以⾄损坏。
3)谐波会导致继电保护和⾃动装置的误动作,并会使电⽓测量仪表计量不准确。
4)谐波会对邻近的通信系统产⽣⼲扰,轻者产⽣噪声,降低通信质量；重者导致信息丢失,使通信系统⽆法正常⼯作[2]。
谐波对电⼒系统产⽣的危害引起⼈们的⾼度注意,综合治理谐波问题成为治理环境污染、维护绿⾊电⼒环璋的标志。
国内外许多专家对此进⾏了⼤量的研究,并总结了⼤量的实践经验,对电能质量的认识和改善起到了极⼤的推动作⽤。
现就电⼒系统谐波的实时检测和控制⽅法加以说明,望能引起供、⽤电户的注意。
1谐波的实时检测⽅法有源电⼒滤波器的⼯作性能,很⼤程度上取决于对谐波电流以及基波⽆功电流的⾼精度、实时的检测上。
混合型有源滤波器数字化控制系统信号流程图如图1所⽰,在从谐波检测到滤波控制的整个过程中,每个环节都会给系统引⼊延时,使得滤波补偿电流存在⼀定的相位滞后误差,造成谐波电流的不完全补偿,严重时还可能使电⽹谐波电流加⼤、谐波污染加重。
谐波消除的技术原理有哪些
谐波消除的技术原理有哪些谐波消除是一种常见的电力质量问题解决技术，它用于减少电力系统中的谐波电流和电压，保证电力系统的安全、稳定运行。
谐波消除的技术原理主要包括：源端消除、负载端消除和中间谐波滤波器。
1. 源端消除源端消除是通过改善电力系统供电设备的谐波电流特性，减少电力系统中的谐波电流。
主要的源端消除技术包括：改善发电机的设计和控制、优化变压器设计、使用低谐波变压器、通过设计适当的电抗器等。
(1) 改善发电机的设计和控制：发电机是电力系统的主要源波发生器，它产生的谐波电流如果得不到有效消除，会引起谐波在整个电力系统中传播。
通过改善发电机的转子和定子设计，可以减少谐波扭矩并降低谐波电流。
(2) 优化变压器设计：变压器是电力系统中的重要元件，它在传输电能过程中产生和传递谐波。
通过优化变压器的铁心材料和绕组结构，可以减少谐波电流的生成和传播。
(3) 使用低谐波变压器：低谐波变压器是专门设计用于消除谐波的设备，它的铁心材料和绕组结构经过特殊设计，具有较强的谐波抑制能力。
将低谐波变压器应用于电力系统中，可以有效消除谐波电流。
(4) 设计适当的电抗器：在电力系统中，添加合适的电抗器可以限制谐波电流的传播。
电抗器具有阻抗性质，可以有效吸收谐波电流，减少其在电力系统中的影响。
2. 负载端消除负载端消除是通过改善负载设备的谐波电流特性，减少电力系统中的谐波电流。
主要的负载端消除技术包括：使用滤波器、改变非线性负载特性、减少补偿装置的谐波感应等。
(1) 使用滤波器：滤波器是用于从电力系统中滤除谐波的设备。
它可以根据不同的谐波频率和谐波电流过滤要求，选择合适的滤波器类型和参数。
通常使用的滤波器包括有源滤波器、无源滤波器和混合滤波器等。
(2) 改变非线性负载特性：非线性负载设备是电力系统中产生谐波的主要源头。
通过改变非线性负载的运行方式，如调整工作温度、限制电流或电压、改变电容量等，可以减少谐波电流的产生和传播。
(3) 减少补偿装置的谐波感应：电力系统中常用的补偿装置，如静止无功补偿装置（SVC）、静止谐波滤波器（SHF）等，会引入谐波电流。
谐波的产生和抑制
（ １） 电视机群谐波 电视机多采用单相桥式整流和电容滤波电路， 其外特性较差， 有 电流冲击， 谐波的峰值与基波峰值相重合。其特征谐波全部为奇次谐 波， 特别是 ３ 次、５ 次、７ 次及 ９ 次尤为严重。 （ ２） 照明用电 节 能 灯 几 乎 都 是 谐 波 源 。气 体 放 电 灯 呈 现 负 阻 特 性 。其 谐 波 特 征 是奇次谐波， 次数愈高， 含有率愈低。有的为提高功率因数并联电容 器， 起明显放大谐波的作用。 （ ３） 空调、电冰箱、洗衣机谐波分析 由于采用单相电机， 电机绕组因工艺上的困难难以平衡， 引起电 流不平衡， 造成波形畸变， 产生谐波。控制电路因其自动化程度增大， 大量使用单片机及其组合电路， 这就需要增加整流容量， 也会加大谐 波。随着技术水平不断提高， 变频技术大量应用， 也增加谐波成分。 （ ４） 计算机、充电器 随着信息时代的到来， 计算机开始普及， 其产生谐波也不可忽视。 计算机主要是主机和显示器（ＣＲＴ的非线性用电。产生的谐波与电视 机群谐波相似。计算机整机和显示器（ＣＲＴ单独运行相比，第３～１１次 谐波电流含有率稍减， 而第 １３、１５、１７ 次谐波电流含有率稍增。 ２．电 力 系 统 本 身 的 非 线 性 元 件 产 生 谐 波 （ １） 变压器 当铁心达到饱和时电流为非正弦而且具有尖波的畸 变形状， 铁心越趋向于深度饱和， 电流的曲线的畸变就愈尖锐。 （ ２） 电力电子设备 电力电子元件特别是晶闸管产生谐波。 （ ３） 发电机谐波 由于发电机绕组难以绝对对称， 铁心均匀程度 很难做到严格意义的均一， 故发电机也会产生一些谐波。谐波的产生 取决于发电机本身结构和工作状况， 基本上与外接阻抗无关， 可视为 谐波电势， 在谐波中所占比例很小。 二 、谐 波 的 危 害 谐 波 对 公 用 电 网 来 说 是 一 种 污 染 。谐 波 危 害 大 致 可 分 为 如 下 几 个 方面： １．谐 波 影 响 线 路 稳 定 运 行 ２．影 响 电 网 电 能 质 量 品 质 ３．使电容承受过电压， 导致绝缘老化， 损耗增多 ４．增 多 变 压 器 、电 机 的 铜 损 、铁 损 、附 加 损 耗 （ 高 次 谐 波 使 磁 滞 和 涡流作用加剧） ， 还导致噪声过大， 加速绝缘介质老化。 ５．谐波会引起公用电网局部的并联谐振和串联谐振， 放大谐波。 ６．对 于 开 关 电 器 ， 则 影 响 电 磁 铁 工 作 ， 使 拖 扣 困 难 ， 额 定 电 压 降 低， 产生误动作。 ７．对 于 弱 电 系 统 则 干 扰 通 讯 网 络 。 ８．影 响 电 力 测 量 的 准 确 性 ９．直 接 影 响 人 的 脑 磁 场 和 心 磁 场 三 、谐 波 的 抑 制 为解决电力电子装置和其他谐波的谐波污染问题， 基本思路有两
浅析电气谐波的危害与消除对策措施
浅析电气谐波的危害与消除对策措施摘要：随着人们用电设备的不断增加，非线性用电设备种类逐渐增多，所产生的非正弦电气谐波分量也随之加大。
本文研究目的是通过明确电气谐波产生的原因，分析其会对电力系统带来的危害和隐患，提出科学合理的谐波消除对策，旨在降低电气谐波带来的不利影响，从而保证供电和用电工作的正常开展。
关键词：电气谐波；危害影响；消除对策前言：谐波是一个物理概念，最早来自于声学，后因在电力系统中产生谐波问题而逐渐引起人们的注意。
电气谐波是指电流中成基波整数倍频率的电量，在严谨科学角度来讲，通常是指利用傅里叶级数分解计算周期性的非正弦电量后剩余大于基波频率的电流产生的电量。
而在具体的电力工作中电气谐波是指与交流电网有效分量为工频单一频率不同的任何成分。
1.电气谐波产生原因在具体的电力工作中，电气谐波来源于发电设备和用电设备。
发电机在运行过程中其转子产生的磁场为不完善的正弦波，因此其保真度和可靠性在一定程度上呈现不稳定的状态。
我国电力系统主要应用的发电设备有两种，即隐级机和凸级机。
隐级机发电设备通常采用汽轮发电机，凸级机发电设备则采用水轮发电机，在发电机产生谐波角度来说隐级机产生的谐波分量更少。
但在科学技术和新型材料的不断创新背景下，发电机逐渐应用可控硅等电子励磁装备，会在一定程度上导致谐波分量的增加。
在发电机运行过程中的端电压，或变压器的电源侧实际电压超过额定电压达10%以上，电压的三次谐波会因磁饱和大幅度上升。
除此之外，影响电气谐波产生还有一个重要因素是非线性用电设备，现常用的非线性用电设备有电弧加热设备、直流用电设备、再逆变用电设备和电源开关设备。
不同的非线性用电设备其谐波分量也不同，例如电弧加热设备在达到70V及以上时才会起弧产生电流，并且因起弧电压略高于灭弧而造成非线性从而产生非正弦波造成谐波污染。
1.电气谐波造成的危害1.加剧电网线损电气谐波会导致电力系统在运行过程中产生多余的附加谐波，从而加剧电网线损程度。
电力系统谐波治理技术
电力系统谐波治理技术摘要：随着现代经济的高速发展，电力成为了我国经济发展构成中的重要推动资源，电力技术在各个领域中的广泛应用，电力电网在应用的过程中进而为我们带来了严峻的谐波污染问题。
电网谐波问题的出现，严重的威胁了电网设备的安全运作以及经济性。
本文将主要结合笔者的工作经验，针对电网谐波治理提出详尽的探讨，旨在能够为我国电网中的谐波问题治理提供充分的理论依据。
关键字：电网；谐波；危害；治理1谐波的界定及产生原因由于交流电网有效分量为工频单一频率，任何与工频频率不同的成分都被称为谐波。
通常来说谐波的展现是一个周期电气量的正弦波分量，其频率是基波频率的整数倍数[1]。
由于正弦电压加压于非线性负载，基波电流发生畸变产生谐波。
因此来说在电网运作的过程中非线性负荷是形成电网谐波的主要原因。
通常在电网中主要具有非线性负荷的是UPS、开关电源、整流器、变频器、逆变器等，通常来说以上电网中常用到的设备是谐波产生的主要源头设备。
在电力网络运作的过程中主要分为发电、输电、配电、用电四大环节，其中各个环节都有可能产生谐波，总体来说四大环节中用电的过程中产生的谐波最多。
发电过程中产生的谐波通常来说较为微弱，主要来源于发电机的使用；发电机在使用的过程中只有达到三相绕组完全对称的情形之下才不会有谐波的产生，但由于现代发电机制作工艺以及环境等多方面的因素的问题，达到发电机三相绕组对称现象的绝对出现是一大难点，但由于其在发电的过程中产生的谐波较少通常不是谐波治理过程中的主要问题。
输电配电过程中必然使用的设备是电力变压器，因变压器内铁心饱和，磁化曲线的非线特性以及额定工作磁密位于磁化曲线近饱和段上等诸多因素，致使磁化电流呈尖顶形，内含大量奇次谐波[2]。
通常来说电力变压器铁心的饱和度越高，其在使用的过程中产生的谐波也就相对越大。
用电过程中谐波的产生是最大的，其主要是展现于使用晶闸管式整流设备、变频装置、充气电光源以及常规家庭使用的电器等设备所释放出的谐波。
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。
风力发电中所产生的谐波及其抑制措施
风力发电中所产生的谐波及其抑制措施王望平;程航【摘要】在中性点不接地配电系统中,由于电磁式电压互感器(PT)励磁电感的非线性特性曲线,会在一定条件下产生铁磁谐振,影响系统的安全运行.以风力发电系统为例,对风力发电系统的发电机理、风力发电的特点、谐波的产生及危害等以及消谐的措施进行分析.认为在众多消谐措施中PT一次侧中性点接消谐器和选用励磁特性曲线饱和度较高的电磁式电压互感器(PT)的方式是比较好的消谐方法.【期刊名称】《电气开关》【年(卷),期】2015(053)003【总页数】3页(P99-100,105)【关键词】风力发电;铁磁谐振;电磁式电压互感器;消谐措施【作者】王望平;程航【作者单位】天水长城开关厂有限公司,甘肃天水741000;兰州工业学院,甘肃兰州730050【正文语种】中文【中图分类】TM45风力发电系统(中性点不接地)中，母线上的电磁式电压互感器(简称PT)通常需要将中性点接地，在发生单相接地或者系统负荷剧烈变化等情况时，PT励磁电感可能与系统对地电容形成参数匹配，引发铁磁谐振，造成系统过电压和PT高压绕组中的过电流，严重影响配电系统的安全运行。
本文通过对风力发电系统中产生谐波的分析与解剖，对防止铁磁谐振的各种措施进行分析，探讨各自的优缺点和适用范围。
风力发电是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。
风力发电机因风量不稳定性，故其输出的是13～25V变化的交流电，须经充电器整流，再对蓄电瓶充电，使风力发电机产生的电能变成化学能，然后用有保护电路的逆变电源，转变成交流220V市电，保证稳定使用。
首先，从原始能源来看，风力发电的原始能源是风力，而风力又是不稳定的能源，风力要根据地理位置，风速的方向、风力的分布范围、风力的最大速度、最小风速、风力发电设备的工作范围等因素的影响。
其次，从风力发电的主要设备来看，风力发电要通过逆变装置的装换，才能并入公共电网，然而，逆变器装置会给电网带来电力谐波，使功率因数恶化、电压波形畸变和增加电磁干扰等问题。
发电厂电气系统中谐波的抑制措施
发电厂电气系统中谐波的抑制措施作者：高红萍来源：《中国科技博览》2013年第15期摘要：在科技发展迅速的今天，干式变压器以其自身环保节能还有电气性能优越等特点，广泛应用于输配电的各个领域。
发电厂的电气系统当中经常会出现谐波电力与谐波电压，严重污染了整个电气系统，本文主要讨论谐波的危害和怎么使用干式变压器等配备抑制。
关键词：电气系统、谐波、抑制【中图分类号】TM711随着人民生活水平的不断提高，电厂的责任日益重大，不得不引进大量的电力电子装置，但是由于其所引起的谐波问题却让发电厂的用电系统面临严重的威胁，影响到电能的质量下降。
谐波产生的主要原因是非线性负载而导致的，每当电流流经负载的时候，由于和所加的电压不构成线性关系，所以就形成了非正弦电流，从而产生了谐波。
一、谐波的来源1、发电机谐波同步发电机中，由定子和转子之间的空气隙中磁场的非正弦分布而导致谐波电动势的产生。
因为发电机当中的每一对磁场下气隙中都没有可能按照正弦来进行分布。
而在发电机实际的运行当中，气隙磁场严格来说并不是正弦波，它含有一定的谐波成分，这些都是因为磁场本身的结构导致。
因此在发电机输出的电压中，本身就存在一定的谐波，发电机本身的结构以及工作状态就是其中的频率和谐波电压。
2、变压器谐波变压器的谐波产生原因主要是来自于磁场非线性，其中变压器的励磁回路就具有非线性的电感，因此励磁电流也就成了非正弦波形。
除此之外，因为磁路的非线性会相对产生正弦波磁通，这时候励磁电流就成为了尖顶波，而如果励磁电流为正弦波，磁通就会变成平顶波。
无论是平顶波还是尖顶波，它们本身都是含有大量的奇次谐波。
3、电力电子变流装置谐波当前随着我国的科学技术在不断的进步，许多的办公还有家用电器都已经不断的更新换代，各种类型的电力电子变流装置也不断的进入到了电力系统当中，虽然这是时代发展的必然要求和变化，但是大量不同的谐波源还是给电力系统带去了很多的谐波污染。
因为谐波的本身含量和电力系统的参数并没有直接的关系，这主要是取决于装置本省的工作状态和特性，因此在实际的运作中，电力系统低压配电网的容量本身过低，极其有限，所以当谐波电流注入到电力系统之后，就会在系统的内阻上面产生谐波的降压，让整个电力中的各点电压都出现畸变的情况。
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值和相位的输出电压波形中的锯齿波它们所含有 的谐波成分基本相同，并且同一次谐波的相位和 幅值百分比也基本相等。当交交变频器在额定范 围内工作时（c）中的电压波形的CD
段始终位于BE范围内），变频器输出电压中含有 的一系列锯齿波u的幅值相差不是很大，在计算 过程中可以取固定值代替，后面的仿真结果表明 幅值取定值后，仍可取得好的滤波效
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果。利用变频器输出频率为5Hz时的数据计算出 来的。在仿真过程中，变频器的输出随着原动机 转速的改变而自动调节，下面的仿真结果是在动 态调节结束后，发电机稳定输出时得
到的。为变频器输出频率f=5Hz时，滤波前后的 电压仿真波形。从以上给出的仿真结果和谐波分 析的比较中可以看出，使用谐波同步消除法控制 谐波电源，可以有效地改善交交变
示。关于电能质量和公用电网谐波的相关规定， 由表3的数据可算出，采用6脉冲波到交交变频器 励磁和谐波同步消除法的交流励磁变速恒频发电 机输出电压的电压总谐波畸变率为T
HD7.13%u=而没有采取任何滤波措施时，发电 机输出电压的电压总谐波畸。由仿真分析的结果 可以明显看出，本文所提出的谐波同步消除法可 以有效的提高交流励磁变速恒频
同步消除法具有以下特点：可有效地减少交交变 频器输出电压中频率为300Hz以上的谐波，即发 电机输出电压中的7次以上的谐波。算法简单， 特别是在使用简化后的公式计算时
因此本文对交交变频器输出的电压波形进行了研 究，分析了电压波形的特点，找出了谐波规律， 以有源滤波器为基础，提出了一种新的谐波消除 方法――谐波同步消除法，并对该方法
的滤波效果通过软件仿真进行了验证。利用仿真 软件对不同输出频率、幅值电压中的大量锯齿波 进行分析和比较。和给出了具有一定代表性的仿 真结果。给出的是输出频率为5Hz时
，在理想输出电压波形的波峰处对应的一个锯齿 波uf，以及在理想输出电压波形过零点处对应的 一个锯齿波ul的部分谐波的分析结果。给出了在 输出频率分别为0Hz和3Hz时
的电压波形中分别任意选取一个锯齿波u0和u3的 部分谐波的分析结果。从和中的数据可以看出， 无论变频器输出电压的幅值、频率、相位如何变输出波形，大幅度地消除或减少由于晶闸 管的切换导致的谐波影响，进一步满足交流励磁 变速恒频发电机对励磁装置的要求。给出了在励 磁电流频率为1Hz，发电机稳定运行
时，滤波前后输出电压仿真波形，从波形的比较 中可以看出，使用谐波同步消除法滤波后，发电 机输出电压波形中的畸变明显减少，谐波含量大 幅度降低，详细的谐波分析结果如和所
发电机输出电能的质量，使其进一步满足电网的 实际需求。结论谐波同步消除法是针对交流励磁 变速恒频发电机的励磁装置而言的，并且励磁装 置应为采用余弦交点法控制的交交变频
器。由于余弦交点法在使用的过程中可以提前计 算出每一个晶闸管的导通时刻和导通时间，在此 基础之上，谐波同步消除法才能得以实现。通过 原理阐述和仿真分析，可以总结出谐波