第7讲 公用电网间谐波标准
间谐波测试标准-概述说明以及解释
间谐波测试标准-概述说明以及解释1. 引言1.1 概述在电力系统中，间谐波是指频率是电网基频整数倍的谐波分量。
因为间谐波在电力系统中的传播和影响是不可忽视的，对间谐波进行测试和监测显得尤为重要。
本文旨在探讨间谐波测试标准的相关内容，通过对现行标准的分析和总结，提出改进建议，探讨未来测试标准的发展方向。
通过本文的阐述，我们将更好地了解间谐波测试的重要性及其标准化的必要性。
的内容1.2 文章结构文章结构部分的内容：本文主要包括引言、正文和结论三个部分。
1. 引言部分介绍了本文的主题，包括概述、文章结构和目的。
2. 正文部分将深入探讨间谐波的定义、间谐波测试的重要性以及现行的间谐波测试标准。
3. 结论部分将总结现行标准的优缺点，提出改进建议，并探讨未来间谐波测试标准的发展方向。
通过这样的文章结构，读者可以清晰地了解本文的主要内容和结构，帮助他们更好地理解和阅读文章。
1.3 目的间谐波测试标准的制定旨在确保交流电源系统中的设备和设备之间的电能传输是高效、稳定和安全的。
通过对间谐波进行准确测量和监测，可以帮助设备制造商和电力系统运营商更好地了解系统中可能存在的问题和风险，进而采取预防措施并优化系统性能。
此外，间谐波测试标准的建立还可以促进不同设备制造商之间的产品比较和市场竞争，强化产品质量控制和技术创新，推动行业发展和规范化。
综上所述，制定间谐波测试标准的目的在于确保电力系统稳定运行，保障设备和设备之间的相互兼容性，促进产业升级和可持续发展。
2. 正文2.1 间谐波的定义在电力系统中，当非线性负载接入电网时，会产生谐波。
而间谐波则是在谐波频率的整数倍频率上产生的谐波。
例如，如果基波频率为50Hz，那么第二次谐波频率为100Hz，第三次谐波频率为150Hz，依此类推。
间谐波是一种比较特殊的谐波，它们具有较高的频率，并且在电网中具有较强的穿透力。
因此，间谐波对电网设备和系统的安全稳定性有着重要的影响。
在间谐波测试中，我们需要对不同频率的间谐波进行监测和分析，以便及时发现问题并采取相应的措施。
电能质量国家标准讲座3 公用电网谐波标准
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电能质量国家标准讲座（ !）
输电线和通信线的距离、 并架长度等。
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对电度计量及常用仪表指示的影响 研究证明， 感应式电度表对高次谐波有
公用电网谐波标准
! 中国电力科学研究院 林海雪
负的频率误差， 而电子式电度表的频响特性 一般较好。但由于谐波 功 率 在 谐 波 源 负 荷 （ 如整流器）中和基波功率流向相反， “ 因此 对这类用户电度计量将偏小； 反之， 对于一 般线性负荷， 电度计量大体上等于基波和谐 波电度之和。 故谐波电度增加了这些用户的 电费支出。 有关在谐波条件下正确计量的问 题， 国内外均已做了大量研究， 但尚无合理 的解决办法。
/0/
对继电保护和自动装置的影响 在谐波和负序共同作用下，电力系统中以负序滤过器为
起动元件的许多保护及自动装置会发生误动作，有的保护闭 锁装置因频繁误动作不得不解除运行。电力系统的故障录波
!
栏 目 编 辑 梁 学 造
(3B !@A C ?,
（ 1）
器也会误动走纸， 影响对实际故障的记录。
例如， 当 ?,B301@A 时， 则可能发生接近于 9 次谐波的谐振。 此时电容器和电网均将流过很大的 9 次谐波电流。 该次谐波叠 加在基波上就产生很高过电压， 可能导致设备损坏。
增加。随着电力电子技术的发展， 晶闸管换流和变频技术得到 广泛的应用。例如： 冶金、 化工、 矿山部门大量使用晶闸管整流 电源； 工业中大量使用变频调速装置； 电气化铁路中采用交流 单相整流供电的机车； 高压大容量直流输电中的换流站； 家用 电器（ 电视机、 电冰箱、 空凋、 电子节能灯） 等等。炼钢电弧炉的 容量不断扩大， 单台容量由过去儿吨发展到几百吨， 相应的电 炉变压器容量也由几个兆伏・安发展到几十甚至一二百兆伏・ 安。此外， 工业中广泛使用的电弧和接触焊设备、 矿热炉、 硅铁 炉、 中频炉等也均属非线性电力负荷。随着电网的发展， 电力 变压器容量和数量在不断增加，已成为电网中又一个重要非 线性负荷。
国标谐波限值
国标谐波限值
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
国标谐波限值
《中华人民共和国国家标准GB/T 14549-1993》对公用电网谐波有着明确的限值规定。
1、公共电网谐波电压（相电压）限值
表1：公共电网谐波电压（相电压）
2、谐波电流允许值
公共联接点的全部用户向该点注入的谐波电流分量（方均根值）不应超过表2种规定的允许值。
当公共联接点处的最小短路容量不同于基准短路容量时，表2中的谐波电流允许值的换算见附录B（补充件）。
表2：注入公共联接点的谐波电流允许值
注：220kV基准短路容量取2000 MVA。
公用电网谐波
220kV的 公 用 电 网可参 照 110kV执 行 。
50Hz,标 称 电压 110kV及 以下 的公 用 电网。
本标 准不适 用 于暂态 现象 和短 时 间谐 波 。
2 3
引用标 准
GB156
术语
额定 电压
3.1 3.2
公 共 连 接 点 p。 int° f∞ mm° n∞ upllng 用户 接人 公 用 电网的 连 接处 。 谐 波测 量点 harm。 nl。 measuremcnt pα nts 对 电 网和用 户 的谐 波进 行 测量 之 处 。
St-— 公共 连 接 点 的供 电设 各 容量 ,MVA; 一 相位 迭 加 系数 ,按 表 C2取 值 。 α
表 C2
/l
3
7
13
4
9)13丨 偶 次
2
1 1
12
⊥
1.8
19
附
录
D
测 量谐 波 的方 法 、 据 处 理及 测 量 仪器 数
(补 充 件 )
D1
谐 波 电压 (或 电流 )测 量应 选 择在 电 网正 常供 电时可 能 出现 的最 小 运 行 方 式 ,且 应 在 当测 量 点 附近安装 有 电容器组 时 ,应 在 电容器 组 的各 种 运 行方 式 下进 行 测 量 。 测 量 的谐 波 次数 一 般 为第 2到 第 19次 ,根 据 谐 波 源 的特 点 或测试 分 析结 果 ,可 以适 对 于负荷变化快 的谐波源 (例 如 :炼 钢 电弧 炉 、 闸管 变流设 备 供 电 的轧 机 、 晶 电力 机 车 对 于 负荷 变化慢 的谐 波 源 (例 如 :化 工 整 流 器 、 流输 电换 流 站 等 )・ 测 量 间 隔 和 持 续 直
电网谐波及其治理ppt课件.pptx
及频率变化影响、且体积庞大、易与系统发生谐振。
五、谐波如何治理？
2、有源电力滤波器
其基本原理是产生一个与负载谐波电流具有幅值相同而相位相反的补偿
电流，与负载谐波电流相抵消以达到消除谐波的目的，是一种积极的谐波消
除方式，滤波效果较好，不会引起谐振，但价格较高，对电压及容量有限制。
➢ 对旋转电机影响情况与变
压器类似，总体上，电机
损耗增大、发热等影响经
济运行和使用寿命
3、对电能计量、保护及通讯
的影响
➢ 增大电能表误差
➢ 使保护装置可靠性降低
➢ 通过感应方式与通讯线路
耦合，干扰通讯
五、谐波如何治理？
1、无源电力滤波器
利用电容器、电抗器和电阻器的适当组合而构成的滤波装置。其具有结
Is
照明（荧光灯……）
➢ 单相负载
➢ 谐波的电容阻抗
FL
三、常见谐波源有哪些？
电力机车
➢ 单整流负载
➢ 谐波为奇次谐波
➢ 谐波含量大、次数低，影响大
四、谐波有哪些危害？
1、对电容器的影响
电容器对高次谐波呈现低阻抗特性，谐波电流会更多的流过电容器，使电容器长期工作
在高负载（过载）情况，并可能引发谐振现象，影响电网安全运行。
谢谢！
➢
➢
➢
➢
➢
一、什么是谐波？
二、谐波是怎么产生的？
三、常见谐波源有哪些？
四、谐波有哪些危害？
五、谐波如何治理？
一、什么是谐波？
对周期性非正弦电量进行傅里叶级数分解，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，这部分分量称为谐波。
公用电网谐波
式中：Ih1——谐波源 1 的第五次谐波电流，A； Ih2——谐波源 2 的第 h 次谐波电流，A； θh——谐波源 1 和谐波源 2 的第 h 次谐波电流之间的相位角。
当相位角不确定时，可按(C5)式进行计算：
·附加说明： 本标准由全国电压电流等级和频率标准化技术委员会归口。 本标准由能源部电力司负责起草。能源部电力科学研究院、四川省电力工业局、华中理工大
学、湖南省电力工业局、山西电力试验研究所等参加起草。 本标准主要起草人曲涛、任元、林海雪、杜德立、陈宝喜、李平之、吕润余。
(补充件) D1 谐波电压(或电流)测量应选择在电网正常供电时可能出现的最小运行方式，且应在谐波源工 作周期中产生的谐波量大的时段内进行(例如：电弧炼钢炉应在熔化期测量)。
当测量点附近安装有电容器组时，应在电容器组的各种运行方式下进行测量。 D2 测量的谐波次数一般为第 2 到第 1 9 次，根据谐波源的特点或测试分析结果，可以适当变动 谐波次数测量的范围。 D3 对于负荷变化快的谐波源(例如：炼钢电弧炉、晶闸管变流设备供电的轧机、电力机车等)， 测量的间隔时间不大于 2 min，测量次数应满足数理统计的要求，一般不少于 30 次。
3．7 谐波含有率 harmonic ratio(HR) 周期性交流量中含有的第 H 次谐波分量的方均根值与基波分量的方均根值之比 (用百分数表
示)。 第 h 次谐波电压含有率以 HRUh 表示．第 h 次谐波电流含有率以 HRIh 表示。
3．8 总谐波畸变率 total harmonic distortion(THD) 周期性交流量中的谐波含量的方均根值与其基波分量的方均根值之比(用百分数表示)。 电压总谐波畸变率以 THDu 表示，电流总谐波畸变率以 THDi 表示。
《电能质量 公用电网谐波》
II. 为了节省原材料
III. 电弧炉用户的增多及其容量增大 可见 由于非线性用户的不断增多和容量增大 使系统谐波水平日益上升 成 为相当严重的问题 4) 谐波电流源 系统电压基本不变 谐波源负荷通过向系统取得一定的电流作功 该电流不因系统 外界条件和运行方式而改变 而谐波源固有的非线性特性决定了电流波形的畸变 其产生 的谐波电流与基波电流具有一定的比例 因此非线性负荷为谐波电流源 向系统注入一定 量的谐波电流 谐波电流源在电力系统中一般可按恒流源对待 5 谐波电压
2002 上海电能质量国际研讨会会议资料
220KV 向 110KV 电网的谐波电压传递量为 THDU=0.8% HRUh 奇次 =0.6% HRUh 偶次 =0.3%
110KV 及以下电网 取传递系数 Th 上下=0.8 则把各级电网的 THDU 和 HRUh 允许值乘以 0.8 便得到传递到下级电网的传递量 II. 各级用户在本级电网上产生的谐波电压允许值 利用叠加估计式 压 2 把本级电网的谐波电压允许值扣除上级电网传递下来的谐波电 用以计算谐波电流允许值
UN SK
KV MVA
0.38 10
6 100
10 100
35 250
66 500
110 750
II. 三类谐波电流不同的限制方案 谐波电流需要进一步限制的原因 各级电网 HRUh 允许值是分奇 偶两类直接按 THDU 允许值的 80%和 40%取值 不能 依此作为 Ih 限制的依据 因此没有受到 THDU 允许值的制约
a a a Uh = K Uh 1 + U h 2 + ..... + U hi + .....
(
)
1
a
式中
K
iec谐波的三种测量标准
iec谐波的三种测量标准？
答：IEC关于谐波的三种测量标准如下：
1.IEC 61000-4-7：此标准涉及谐波测量的方法和设备的标准。
它详细描述了谐波测量的方法、测量设备的要求和测试程序。
此外，该标准还提供了对不同类型谐波的测量和评估的指导，包括基波畸变、总谐波失真和单个谐波分量。
2.IEC 61000-2-4：这是关于谐波电流测量的标准。
它规定了谐波电流测量的方法、设备要求和测试程序。
此标准还涵盖了对不同谐波分量的测量和评估的指导，以及由谐波电流引起的电网潮流和电磁相互影响的评估。
3.IEC 61000-2-2：此标准适用于公用电网，规定了电网公共接入点处的各次谐波电压含有的THDv约为8%。
谐波限值
9.6
6.0
9.6
4.0
6.8
3.0
3.2
2.4
4.3
2.0
3.7
1.7
1.5
1.5
2.8
1.3
2.5
1.2
1.4
1.1
2.1
1.0
1.9
表1公用电网谐波电压（相电压）极限值
为使电网谐波电压保持在允许值以下，必须限制谐波源注入电网的谐波电流量。大多数工业发达国家相继制定了电网谐波管理的标准或规定。谐波管理标准的制定是基于电磁相容性的原则，即在一个共同的电磁环境中，电气设备既能正常工作，又不得过量地干扰这个环境（见图3：电磁相容性）。
35
250
15
12
7.7
12
5.1
8.8
3.8
4.1
3.1
5.6
2.6
4.7
2.2
2.5
1.9
3.6
1.7
3.2
1.5
1.9
1.4
2.7
1.3
2.5
66
500
16
13
8.1
13
5.4
9.3
4.1
4.3
3.3
5.9
2.7
5.0
2.3
2.6
2.0
3.8
1.8
3.4
1.6
1.9
1.5
2.8
1.4
2.6
110
为使电网谐波电压保持在允许值以下，必须限制谐波源注入电网的谐波电流量。大多数工业发达国家相继制定了电网谐波管理的标准或规定。谐波管理标准的制定是基于电磁相容性的原则，即在一个共同的电磁环境中，电气设备既能正常工作，又不得过量地干扰这个环境（见图3：电磁相容性）。
电力谐波和间谐波参数
电力谐波和间谐波是电力系统中常见的电气波动现象，它们的参数是衡量电力系统质量的重要指标之一。
电力谐波是指电流或电压波形发生非正弦变化的现象，而间谐波则是指频率为基波频率的整数倍的谐波。
电力谐波的参数主要包括谐波含量、谐波电压（电流）百分比、总谐波失真（THD）等。
这些参数反映了电力系统中谐波对系统性能的影响程度，以及系统对谐波的承受能力。
具体来说，谐波含量是指电力系统中的谐波电流或电压的次数和幅度。
较高的谐波含量可能导致电力系统的功率损耗增加，设备发热，甚至引发电气火灾等安全问题。
因此，电力系统需要具备一定的抗谐波能力，以避免因谐波含量过高而导致的系统故障。
谐波电压（电流）百分比是衡量电力系统对谐波的承受能力的重要指标之一。
较高的谐波电压（电流）百分比可能导致电力设备的额外损耗，降低设备的使用寿命，甚至可能引发电气火灾等安全问题。
因此，电力系统需要采取相应的措施来抑制谐波，以保障电力系统的安全和稳定运行。
总谐波失真（THD）是衡量电力系统中谐波对系统性能影响程度的重要指标之一。
较高的总谐波失真可能导致电力系统的功率损耗增加，设备发热，甚至引发电气火灾等安全问题。
同时，总谐波失真还可能影响电力系统的稳定性，导致电力系统的控制精度下降，进而影响电力系统的整体性能。
间谐波是电力系统中的一种特殊类型谐波，其频率为基波频率的整数倍。
间谐波的参数主要包括间谐波含量、间谐波电压（电流）百分比等。
较高的间谐波含量可能导致电力系统的功率损耗增加，设备发热等问题，影响电力系统的稳定性和安全性。
因此，电力系统需要采取相应的措施来抑制间谐波，以确保电力系统的安全和稳定运行。
总之，电力谐波和间谐波参数是衡量电力系统质量的重要指标之一，需要采取相应的措施来抑制它们，以确保电力系统的安全和稳定运行。
第7讲 公用电网间谐波标准
4 指标的分配
间谐波有的是由用电设备造成的， 要使标准有 可操作性， 必须适当规定对用户指标的分配。 考虑 到 低 于 100 Hz 的 间 谐 波 主 要 是 引 起 电 压 波 动 和 闪 变 ， 而 国 标 GB / T 12326 - 2008 《电 能 质 量 电 压 波动和闪变》 中规定多个波动负荷引起闪变的叠 加， 常用 3 次方根公式， 因此对多个间谐波电压 按下式合成：
Ui h — —— k 个 间 谐 波 源 共 同 产 生 的 第 ih 次 间 谐波电压。
考虑到电网中大的间谐波源相对较少， 设一个节 点上有两个间谐波源， 则按指标等分原则， 每个源只 能有 Uih / 姨3 2 = 0. 8 Uih， 这样就得出一个用户间谐 波电压的限值 （见表 3）。
关键词 公用电网 间பைடு நூலகம்波 国家标准 限值 电能质量
1 概述
工程上广泛使用 “谐波” 的概念。 谐波含量 （或 总畸变率） 是波形畸变程度的表征。 根据傅立叶分析 理论， 只有周期性的非正弦量才可以分解为基波 （指 工频量） 和谐波 （一般指工频整数倍分量）。 在频谱
图上， 谱线的间隔为 50 Hz。 实际上许多负载 （无论 是线性的或是非线性的） 是波动的， 例如电弧炉、 电 焊机、 轧机类负载就是快速变化的冲击负载， 其电气 量 （电压或电流， 包括幅值和相角） 的 变化在几 ms 或 几 十 ms 内 就 能 观 察 到 。 在 这 种 情 况 下 ， 对 于 工 频， “周期性” 的前提已不存在， 用傅立叶理论分析 出的 “谐波” 显然不符合或不完全符合实际。 于是就 产生 “间谐波” 的概念。 间谐波是指非整数倍基波频 率的谐波， 这类谐波仍是用傅立叶分析方法求取的， 只不过分析的周期采用波动 （或调幅波） 的周期。 例 如一个以 10 个工频周期为波动周期的电气量， 可以 在 200 ms 的时间窗口 （10 × 20 ms = 200 ms） 内 进 行 傅 立 叶 分 析 ， 得 到 5 Hz 频 率 分 辨 率 （ f = 10 3
电能质量公用电网谐波修订版
电能质量公用电网谐波 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998中华人民共和国标准电能质量公用电网谐波 GB/T 14549—93Quality of electric energy supplyHarmonics in public supply network1、主题内容与适用范围本标准规定了公用电网谐波的允许值及其测试方法。
本标准适用于交流额定频率为50H Z，标称电压110kV及以下的公用电网。
标称电压为220kV的公用电网可参照110kV执行。
本标准不适用于暂态现象和短时间谐波。
2、引用标准GB 156 额定电压3、术语公共连接点 point of common coupling用户接入公用电网的连接处谐波测量点 harmonic measurement points对电网和用户的谐波进行测量之处。
基波（分量） fundamental (component)对周期性交流量进行傅立叶级数分解，得到的频率与工频相同的分量。
谐波（分量） harmonic (component)对周期性交流量进行傅立叶级数分解，得到频率为基波频率大于1整数倍的分量。
谐波次数（h） harmonic order(h)谐波频率与基波频率的整数比。
谐波含量（电压或电流） harmonic content (for voltage or current)从周期性交流量中减去基波分量后所得的量。
谐波含有率 harmonic retio (HR)周期性交流量中含有第h次谐波分量的方均根值与基波分量的方均根值之比（用百分数表示）第h次谐波电压含有率以HRU h表示，第h次谐波电流含有率以HRI h表示。
总谐波畸变率 total harmonic distortion (THD)周期性交流量中谐波含量的方均根值与其基波分量的方均根值之比（用百分数表示）电压总谐波畸变率以THD u表示，电流总谐波畸变率以THD i表示。
电能质量-公用电网谐波
电能质量-公用电网谐波中华人民共和国标准电能质量公用电网谐波GB/T 14549—93Quality of electric energy supplyHarmonics in public supply network1、主题内容与适用范围本标准规定了公用电网谐波的允许值及其测试方法。
本标准适用于交流额定频率为50H Z，标称电压110kV及以下的公用电网。
标称电压为220kV的公用电网可参照110kV执行。
本标准不适用于暂态现象和短时间谐波。
2、引用标准GB 156 额定电压3、术语3.1公共连接点point of common coupling用户接入公用电网的连接处3.2谐波测量点harmonic measurement points对电网和用户的谐波进行测量之处。
3.3基波（分量）fundamental (component)对周期性交流量进行傅立叶级数分解，得到的频率与工频相同的分量。
3.4谐波（分量）harmonic (component)对周期性交流量进行傅立叶级数分解，得到频率为基波频率大于1整数倍的分量。
3.5谐波次数（h）harmonic order(h)谐波频率与基波频率的整数比。
3.6谐波含量（电压或电流）harmonic content (for voltage or current)从周期性交流量中减去基波分量后所得的量。
3.7谐波含有率harmonic retio (HR)周期性交流量中含有第h次谐波分量的方均根值与基波分量的方均根值之比（用百分数表示）第h次谐波电压含有率以HRU h表示，第h次谐波电流含有率以HRI h表示。
3.8总谐波畸变率total harmonic distortion (THD)周期性交流量中谐波含量的方均根值与其基波分量的方均根值之比（用百分数表示）电压总谐波畸变率以THD u表示，电流总谐波畸变率以THD i表示。
3.9谐波源harmonic source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。
谐波国家标准
电网标称电压
（KV）
电压总谐波畸变率（%）
各次谐波电压含有率（%）
奇次
偶次
10KV
4.0%
3.2%
1.6%
标准电压为10kV国标中注入公共连接点的谐波电流允许值（基准短路容量为100MVA）见下表
谐波次数
3
5
7
9
11
允许值
20
20
15
谐波次数
13
15
19
23
25
允许值
按照实际容量换算后，公共连接点的谐波电流允许值
谐波次数
3
5
7பைடு நூலகம்
9
11
允许值
4
4
3
1.36
谐波次数
13
15
19
23
25
允许值
注：当电网公共连接点最小短路容量不同于基准短路容量时，按下式修正上表谐波电流允许值：
Ih= Ihp
式中：Sk1——公共连接点最小短路容量，MVA
Sk2——基准短路容量，MVA
Ihp——h次谐波电流允许值，A
Ih——短路容量为Sk1时的第h次谐波电流允许值，A
谐波的定义危害及治理(精)
谐波的定义危害及治理一、谐波的定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。
谐波实际上是一种干扰量，使电网受到“污染”。
二、电网谐波的国家标准GB/T14549-93 公用电网谐波标准电压（KV）总谐波含量% 奇次含量 % 偶次含量%0.38 5% 4% 2%6 4% 3.2% 1.6%10 4% 3.2% 1.6%35 3% 2.4% 1.2%66 3% 2.4% 1.2%110 2% 1.6% 0.8%三、谐波的危害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（1）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。
公用电网间谐波国家标准介绍
供 用 电
第２ ７卷第 ６期
２１ ０ ０年 １ ２月
公 用 电 网 问谐 波 国家标 准 介 绍
林 海 雪
（ 中国 电力科 学研 究 院 ， 北京 １ ０ ９ ） ０ １ ２
摘 要： 问谐 波 是 一 种 广 泛 存 在 于 电 网 中 的特 殊 谐 波 。扼 要 论 述 了 电 网 中各 种 问 谐 波 源 及 其 影 响 ， 要 介 绍 主
ｌｒ ｉｓ ｄｉｔｉ ｕｔｏｎ ｏｆｉ ｃ ｓ ｍ ｅ ｓ ｒ ｍ ｅ ｎｄ ｖ ｌ ａ ｉ ｒ ｎｔｏ ｃ ｄ． Ｆｉ ｌｙ，ｓ ｍ ｅ ｍ ｅｈｏ ｏｒｍ ｉｉａ— ｉ ｔ ， ｓ ｒｂ ｉ ｎｄｉｅ ， ａ ａ ｕ ｅ ｎｔａ ａ ｕ ｔｏｎ ａ ｅ ｉ ｒ ｄｕ ｅ ｎａ ｌ ｏ ｔ ｄｓ ｆ ｔｇ ｔｏｎ ｏｆｉｔ ｒ ａ ｍ ｏ ｉｓａ ｅ ｄｓ ｕ ｓ ｄ ｂ ｉｆｙ Ｔｈｅ ｐ ｅ ｌ ｂｅ ｅ ｉ ｈ ｅ ｐｒ ｆ ｓ ｉｎａ ｅ ｈ ｃａ ｏｒｔ ｉ ｎ ｅ ｈ ｒ ｎｃ ｒ ｉｃ ｓ ｅ ｒｅｌ． ａｐ ｒ ｗｉｌ ｎ ｆｔ ｔ ｏｓ ｏ ｅ ｓｏ ｌｔ ｃ ｎｉｉｎｓ ｆ ｈｅ ｕｎｄ ｒ ｅ—
ｌ 概 述
工 程 上 广 泛 使 用 “ 波 ” 概 念 。 谐 波 含 量 谐 的
５Ｈ 频率分辨率（ ｚ 一
一。 的频谱成 Ｈ）
分 ， 就 是 可 以 分 析 出 频 率 为 ５ １ 、 ５ … … 、 Ｏ 也 、０ １ 、 ５、 ５ 、 … 、 ０ 、 … 的 成 分 。 可 以 看 出 ， 里 ５… １ ０ Ｈｚ … 这
中图 分 类 号 ： Ｍ９ ５ Ｆ ３
文献标识码 ： Ａ
文 章 编 号 ：０ ６ ３ ７ ２ １ ） ６ ５ １ ０ —６ ５ （ ０ ０ ０ —
谐波电流标准
测量条件
额定工作条件主要依据相关产品标准规定的测量条件。
电视机：
对于电视接收机，有用信号为具有可调图像色度和伴音的全电视 信号，其幅度和频率应符合相应制式要求。
输入信号应足够强，以便获得无噪声的图像。
按照设备对电网影响程度的大小分类，对电网影响 大的设备要求严格。
按限值的严格程度分：D＞C ＞A ＞B 可以依据设备对供电系统影响程度的变化重新分类。
无限值的理由
额定功率75W及以下的设备，照明设备除外；
总额定功率大于1kW的专用设备；
额定功率不大于200W的对称控制加热元件；
其它控制器应置于中间或正常位置。
测量条件
末明确规定测量条件的设备： 参照相应的产品标准的测量条件 发射测量应在用户操作控制下或自动程序设定在正常
工作状态下，预计产生最大总谐波电流（THC）的模式 进行。
影响谐波电流的关键件
D类和部分C类设备要满足谐波电流标准要求必须增加 相应的PFC电路。
关于谐波电流的争议
谐波电流会危害公共电网的运行安全，影响公共用电 环境。
限制用电设备的谐波电流，必然要采用增加成本的 PFC电路，消耗一定的电能。
以美国为代表的自由国家反对立法限制设备的谐波电 流，主要理由是法律应该保护私人财产，限制设备的 谐波电流会使私人使用的设备成本提高，最终转嫁到 消费者身上，造成私人财产损失。
音频功率放大器：
利用白噪声信号发生器输出的标准信号，信号发生器 通过时间常数为250us的双RC低通滤波器和时间常数为 5ms的双RC高通滤波器馈给设备。
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图上 ．谱线 的间隔为 ５ ｚ ０Ｈ 。实际上许 多负 载 （ 论 无
是 线 性 的或 是 非 线 性 的 ）是 波 动 的 ，例 如 电弧 炉 、 电 焊 机 、轧 机类 负 载就 是 快 速 变 化 的冲 击 负 载 ．其 电 气 量 （ 电压 或 电流 ．包 括 幅 值 和 相 角 ） 的 变 化 在 几 ｍ ｓ 或几 十 Ｉ ｎ ｓ内 就 能 观 察 到 。 在 这 种 情 况 下 ．对 于 工 频 ． “ 期性 ” 的前 提 已不 存 在 ．用 傅 立 叶 理 论 分 析 周
１ｎ ３
国 际相 关 标 准 对 间 谐 波 限值 的 规 定 ． 并 详 细 解 析
ＧＢ／ ４ ３ Ｔ ２ ３ ７—２ ０ 《 能 质 量 公 用 电 网 间 谐 波 》 ０９ 电 对 间谐 波 限值 的规 定 ， 间谐 波 的 测 量 和 取 值 。及 抑 制
间谐 波 的 措 施
行 傅 立 叶分 析 。得 到 ５Ｈ ｚ频 率 分辨 率 （ ｆ：
２０ ０
＝
５ ｚ Ｈ ）的频谱成分 ，也就是可以分析出 ５ 、１ Ｈｚ ０Ｈ 、
关 键 词 公 用 电 网 间 谐 波 国 家标 准 限 值
电 能 质 量
１ ｚ… … ５ ｚ ５Ｈ ５Ｈ ０Ｈ 、５ ｚ…… １０Ｈ ０ ｚ… … 的 成 分 可 以看 出 ，这 里有工 频 频 波成分 （０Ｈ ） ５ ｚ。也有 谐 波成
Ｐｗ ｒ ｕｌｙ Ｉｔ ｈｒ ｏｉ ｉ Ｐ ｂｉ Ｓｐ ｌ Ｎ ｔｏ ｏ ｅ ａｉ － ｎ ｒａｍ ｎｃ ｎ ｕ ｌ ｕｐｙ ｅ ｒ Ｑ ｔ ｅ ｃ ｗ ｋ
ｉ ｅａｌ ｎ ｄ ｔｉ．
Ｋｅ ｒ Ｐ ｂ ｉ ｕ ｐ ｙ ｎ ｔ ｒ Ｉ ｔｒ ａｍｏ ｉ ｙ ｗｏ ｄｓ ｕ ｌｃ ｓ ｐ ｌ ｅｗｏ ｋ ｎｅｈ ｒ ｎｃ
只 不 过 分 析 的 周 期 采 用 波 动 （ 调 幅波 ） 的周 期 例 或
摘 要 介 绍 间谐 波 的 基 本 概 念及 其 产 生 的 影 响
．
如 一 个 以 １ 工 频 周 期 为 波 动 周 期 的 电 气 量 ．可 以 ０个 在 ２ ０ｍ ０ ｓ的 时 间 窗 口 （０×２ ｓ＝２０ｍ ） 内 进 １ ０ｍ ０ ｓ
皇
堡 窑 生竺！ 鎏 （熏 堡 楚 ！； 旦 堂 壁 堡Ｊ
７５ ｌ
建 虢电乞。
第 ７讲 公用 电网间谐波标准
林海 雪 （ 国 电 力科 学研 究 院 ，北 京 市 １０ ９ ） 中 ０ １２
Ｌｅ ｔ ｒ ｅ ｅ ｃｕ ｅＳ ｖ ｎ Ｉ ｔ ｒ ａ ｍ ｏ ｉ ｔ ｎ ａ ｄ ｉ ｂ ｉ ｕ ｐ ｙ Ｎｅｗｏ ｋ ｎ ｅ ｈ ｒ ｎ ｃＳ ａ ｄ ｒ ｎ Ｐｕ ｌ Ｓ ｐ ｌ ｔ ｒ ｃ
分 （０ Ｈ 、１０Ｈ １０ ｚ ５ ｚ……） ，还有 间谐波成分 （ ｚ ５Ｈ 、
１ 概 述
工程 上 广 泛 使 用 “ 波 ” 的 概 念 。 谐 波 含 量 （ 谐 或 总 畸 变率 ）是 波 形 畸 变 程 度 的 表 征 。根 据傅 立 叶 分 析
１ ｚ… … ） 另 外 ，应 注 意 工 程 上 常 把 低 于 工 频 ０Ｈ 。 （０Ｈ ） 的间 谐 波 称 为 次 谐 波 ５ ｚ 在 电 网 中 ， 间 谐 波 的 发 生 源 包 括 ：波 动 负 载 、 电弧类 负载 （ 电弧 炉 、 电 弧 焊 机 、具 有 磁 力 镇 流 器
出的 “ 谐波”显 然不符合或不完全符合实际 于是就
产 生 “ 谐 波 ” 的概 念 间谐 波 是 指 非 整 数 倍 基 波 频 间
Ｎａｉｎ ｌｓａ ｄ ｒ Ｌ ｍｉ ｖ ｌ ｅ Ｐ ｗｅ ｕ ｌ ｙ ｔ ａ ｔｎ ａ ｄ ｏ ｉ ｔ ａｕ ｏ ｒｑ ａｉ ｔ
率 的期性 的非正弦量才可以分解 为基波 （ 指 工频 量 ）和谐波 （ 一般 指工频 整数倍分量 ） 。在频谱
放 电类 型 的照 明 等 ） 、静 止 变 频装 置 （ 一 直 一 交 交和 交 一 交 变频器 等 ） 、感 应 电动机 、整 周波控 制
作 者 信 息 林 海 雪 ，男 ，中 国 电力 科 学 研 究 院 ，教 授 级 高 级 工 程 师 。
ＬｎＨ ｉｕ （ｈｎ ｌ ｔｃ ｏ ｅ Ｒ ｓａ ｈＩｓｔｔ，Ｂ ｉｎ ０ １２ ｈ ａ ｉ ａｘ ｅ Ｃ ｉ Ｅｅ ｒ ｗ ｒ ｅｅｒ ｔｕｅ ｅ ｉ １０９ ，Ｃ ｉ ） ａ ｃｉＰ ｃ ｎｉ ｊｇ ｎ
Ａ ｂ ｔ ａ ｔ Ｔｈ ｓｐ ｐ ｒｉ ｔｏ ｕ ｅ ａ ｉ ｏ ｃ ｐ ｎ ｓｒ ｃ ｉ ａ ｅ ｎ ｒｄ ｃ ｓ ｂ ｓｃ ｃ ｎ ｅ ｔａ ｄ ｉｆｕ ｎ ｅ ｆ ｎ ｅ ｈ ｒ ｎ ｃ ｎ ｌ ｔ ｆ ｎ ｅ ｈ ｒ ｏ ｉ ｎ ｅ ｃ ｏ ｉｔｒ ａ ｍｏ ｉ ａ ｄ ｉ ｏ ｉｔｒ ａｍ ｎ ｃ ｌ ｍｉ ｒ ｇ ｌｔｄ ｙ ｅｅ ａ ｔ ｉｔｒ ａｉｎ ｌ ｔｎ ａ ｄ ． Ｉ ｌｏ ｅ ｕ ａｅ ｂ ｒ ｌｖ ｎ ｎ ｅ ｎ ｔ ａ ｓａ ｄ ｒ ｓ ｔ ｓ ｏ ａ ａ ａｙ ｅ ｉｔｒ ａ ｍｏ ｉ ｉ ｔ ｒ ｇ ｌ ｔ ｎ， ｉ ｔｒ ａ ｍｏ ｉ ｎ ｌｓ ｓ ｎ ｅ ｈ ｒ ｎ ｃ ｌｍｉ ｅ ｕａｉ ｎ ｅｈ ｒ ｎｃ ｏ ｍｅ ｓ ｒｎ ａ ｄ ａｕ ｒ ａ ｉ ｇ ｓ ａ ｕ ｉ ｇ ｎ ｖ ｅ ｅ ｄｎ ａ ｗｅｌ ｓ ｌ ｌ ａ ｍｅ ｓ ｒ ｓ ｏ ａ ｕ ｅ ｆｒ ｉｔ ｒ ａ ｍｏ ｉ ｅ ｔａ ｎ ｔｔｄ ｉ ｎｅ ｈ ｒ ｎ ｅ ｒ ｓｒ ｉｔ ｓａｅ ｎ ＧＢ ／Ｔ ２ ３ ７ — ２ ０ ４３ ０９