谐波对电力系统的影响

谐波对电力系统的影响

一、什么是谐波

当正弦波电压施加在非线性电路上时，电流就成非正弦波，非

正弦波电流在电网阻抗上产生压降会是电压波形也变为非正弦

波，对正弦波做傅里叶技术分解，其中频率与贡品相同的分量

称为基波（也就是我们所说的50Hz正弦交流电流）频率大于

基波的分量，150Hz、250Hz、350Hz、450Hz……称为奇次谐

波也就是我们所说的3次、5次、7次、9次、次谐波100Hz、

200Hz、300Hz、400Hz……称为偶次谐波在一般情况下，偶次

谐波的含量很小，因此我们所说的谐波主要是奇次谐波。

二、谐波是怎样产生的

当正弦波电流施加在非线性负载上时就会产生谐波，如变频器、UPS（不间断电源）、SCR整流器、调压器电梯、空调、节能灯、复印机、电脑、电焊机、开关电源等等都会产生大量的谐波

三、谐波的危害

1)对精密电子仪器造成干扰，使控制精度下降

例：石家庄印钞厂和北京印钞厂谐波治理工程，在印钞机上

使用了大量的变频器，其产生的谐波电量对其控制系统已造

成了控制精度的下降，使印制出来的人民币的花纹与标板有

偏差，合格率下降产生了大量的废品并经常无故停机。经检

测其谐波电流含量为30%~40%。在安装了有源电力滤波器

后，谐波电流含量降到了5%~6%。所有的故障现象也相应

的消失了。

2) 由于谐波电流三相矢量和不等于“0”使中线电流过大，造成跳闸事故。

例：北京大学乒乓球馆在测试赛时，发生跳闸事故造成不良影响，据北京大学乒乓球值班人员提供，在巡视过程中，零线电流达到过395A ，而其三相负载非常平均，不会造成三相不平衡电流，经测试其零线中的电流全部为谐波电流。

3) 谐波污染造成用电网络的效率下降。

谐波电流的相序为负相序，在电动机中会产生一个反向的制动力矩。损耗大量的电能。并使电动机发热烧毁。

1、谐波的治理。

1) 有源电力滤波器（放短片）

安装有源电力滤波器，效果好。但造价昂贵。

2) 无源电力滤波器

对变频器来说最好在每台变频器前加一个电感和专用无源滤波电路。 B P

变频器 M

滤波装置

3) 采用低谐波含量的用电设备。

1. 我公司生产的高压钠灯滤波节能匹配器是专为高压钠灯

和金卤素灯开发的节电产品，其谐波含量只有

1.8%~

2.4%功率因数达到了0.99。

2.我公司生产的日光灯电子镇流器的谐波含量为5%~8%

是谐波含量低于10%的唯一产品。售价只有45元/只。

4)在自动控制过程中尽量的多采用一些非调速的方法来控制

物理量。如在管辖中多采用阀门调节，少采用变频器等。

2、寄语

只要有合理的治理措施，谐波污染是能够得到有效控制的关键是要重视。

北京海捷电器设备有限公司

2008年11月14日