谐波危害你知多少？全面盘点谐波对公用电网以及用电安全的影响
作者：王虹 www.yuediqu.com 2025-05-19
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谐波的危害有哪些？为什么我们需要治理谐波？今天我们来详细了解谐波的危害。
理想的公用电网应提供单一频率和固定电压幅值的电压。然而，谐波电流和电压的存在，对公用电网造成污染，恶化了用电设备环境，并干扰了周围设备。
在电力电子设备广泛应用之前，人们已对谐波及其危害进行了研究，但当时并未引起足够重视。近三四十年来，随着电力电子装置的快速发展，公用电网的谐波污染日益严重，谐波引起的故障和事故频发，才引起人们的高度关注。
谐波危害严重。它降低了电能生产、传输和利用效率，导致电气设备过热、振动和噪声，加速绝缘老化，缩短使用寿命，甚至引发故障或烧毁。谐波还可能导致电力系统局部并联谐振或串联谐振，放大谐波含量，烧毁电容器等设备。谐波还会导致继电保护和自动装置误动作，导致电能计量混乱。对于电力系统外部，谐波对通信设备和电子设备产生严重干扰。
谐波对公用电网的八大危害如下：
1、增加企业电力运行成本
谐波电压电流在电网中游荡并积累，导致线路损耗增加、电力设备过热，从而增加电力运行成本和电费支出。
2、降低供电可靠性
谐波电压导致变压器、电容器等电气设备的磁滞和涡流损耗增加，使绝缘材料承受的电应力增大。谐波电流使变压器铜耗增加，导致变压器在严重谐波负荷下过热，噪声增大，加速绝缘老化，缩短使用寿命，降低供电可靠性，可能造成生产过程中的断电。
3、导致供电事故
电网中含有大量谐波源和负荷，这些电气设备处于不断变化中，极易构成非联或并联谐振条件。当电网参数配合不利时，在一定频率下，形成谐波振荡，产生过电压或过电流，危及电力系统安全运行。
4、导致设备无法正常工作
旋转的发电机、电动机由于谐波电流或电压在定子绕组、转子回路及铁芯中产生附加损耗，降低发输电及用电设备的效率。谐波振荡可能使汽轮发电机产生振荡力矩，引起机械共振，导致汽轮机叶片扭曲及产生疲劳循环，使设备无法正常工作。
5、引发恶性事故
继电保护自动装置对于保证电网安全运行至关重要。然而，谐波的大量存在可能导致电网各类保护及自动装置误动或拒动，特别是在广泛应用的微机保护和综合自动化装置中，可能导致电网瓦解，造成大面积停电等恶性事故。
6、导致线路短路
电网谐波使测量仪表、计量装置产生误差，达不到正确指示及计量。断路器开断谐波含量较高的电流时，遮断能力将大大降低，导致电弧重燃，发生短路，甚至断路器爆炸。
7、降低产品质量
谐波长期存在，使电机等设备运行增大振动，加大生产误差，降低产品加工精度，降低产品质量。
8、影响通讯系统的正常工作
当输电线路与通讯线路平行或相距较近时，由于两者之间存在静电感应和电磁感应，形成电场耦合和磁场耦合，谐波分量将在通讯系统内产生声频干扰，降低信号传输质量，破坏信号正常传输，影响通话清晰度和通信质量。
谐波对居民生活用电和用电安全有哪些影响？以下是三种主要危害：
1、电气火灾
生活中节能灯、调光器等终端都是谐波源，对电网危害很大。在没有采取滤波等措施的情况下，容易导致过热引发火灾事故。
2、损害设备
谐波污染可能影响继电保护、计算机系统和精密制造业的精密机械或仪器等，导致设备运行、操作异常，降低设备使用寿命，甚至引起继电保护误操作，造成不同程度的影响和损害。
3、通信干扰
谐波产生的静电感应和电磁感应会在通信线路上产生声频干扰，严重时可能发射杂音，引起音频干扰，甚至造成电话铃响。
此外，谐波和间谐波对居民生活用电也有直接影响：
（1）间谐波引起照明灯光和电视画面闪烁，造成视觉疲劳。
（2）间谐波引起冰箱、空调的压缩机承受冲击力，产生振动，降低使用寿命。
（3）影响有线电视、广播的信号正常传输，可能通过电磁感应和辐射造成干扰影响。
（4）引起电能计量误差，造成不必要的电费损失等。
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理想的公用电网应提供单一频率和固定电压幅值的电压。然而，谐波电流和电压的存在，对公用电网造成污染，恶化了用电设备环境，并干扰了周围设备。
在电力电子设备广泛应用之前，人们已对谐波及其危害进行了研究，但当时并未引起足够重视。近三四十年来，随着电力电子装置的快速发展，公用电网的谐波污染日益严重，谐波引起的故障和事故频发，才引起人们的高度关注。
谐波危害严重。它降低了电能生产、传输和利用效率，导致电气设备过热、振动和噪声，加速绝缘老化，缩短使用寿命，甚至引发故障或烧毁。谐波还可能导致电力系统局部并联谐振或串联谐振，放大谐波含量，烧毁电容器等设备。谐波还会导致继电保护和自动装置误动作，导致电能计量混乱。对于电力系统外部，谐波对通信设备和电子设备产生严重干扰。
谐波对公用电网的八大危害如下：
1、增加企业电力运行成本
谐波电压电流在电网中游荡并积累，导致线路损耗增加、电力设备过热，从而增加电力运行成本和电费支出。
2、降低供电可靠性
谐波电压导致变压器、电容器等电气设备的磁滞和涡流损耗增加，使绝缘材料承受的电应力增大。谐波电流使变压器铜耗增加，导致变压器在严重谐波负荷下过热，噪声增大，加速绝缘老化，缩短使用寿命，降低供电可靠性，可能造成生产过程中的断电。
3、导致供电事故
电网中含有大量谐波源和负荷，这些电气设备处于不断变化中，极易构成非联或并联谐振条件。当电网参数配合不利时，在一定频率下，形成谐波振荡，产生过电压或过电流，危及电力系统安全运行。
4、导致设备无法正常工作
旋转的发电机、电动机由于谐波电流或电压在定子绕组、转子回路及铁芯中产生附加损耗，降低发输电及用电设备的效率。谐波振荡可能使汽轮发电机产生振荡力矩，引起机械共振，导致汽轮机叶片扭曲及产生疲劳循环，使设备无法正常工作。
5、引发恶性事故
继电保护自动装置对于保证电网安全运行至关重要。然而，谐波的大量存在可能导致电网各类保护及自动装置误动或拒动，特别是在广泛应用的微机保护和综合自动化装置中，可能导致电网瓦解，造成大面积停电等恶性事故。
6、导致线路短路
电网谐波使测量仪表、计量装置产生误差，达不到正确指示及计量。断路器开断谐波含量较高的电流时，遮断能力将大大降低，导致电弧重燃，发生短路，甚至断路器爆炸。
7、降低产品质量
谐波长期存在，使电机等设备运行增大振动，加大生产误差，降低产品加工精度，降低产品质量。
8、影响通讯系统的正常工作
当输电线路与通讯线路平行或相距较近时，由于两者之间存在静电感应和电磁感应，形成电场耦合和磁场耦合，谐波分量将在通讯系统内产生声频干扰，降低信号传输质量，破坏信号正常传输，影响通话清晰度和通信质量。
谐波对居民生活用电和用电安全有哪些影响？以下是三种主要危害：
1、电气火灾
生活中节能灯、调光器等终端都是谐波源，对电网危害很大。在没有采取滤波等措施的情况下，容易导致过热引发火灾事故。
2、损害设备
谐波污染可能影响继电保护、计算机系统和精密制造业的精密机械或仪器等，导致设备运行、操作异常，降低设备使用寿命，甚至引起继电保护误操作，造成不同程度的影响和损害。
3、通信干扰
谐波产生的静电感应和电磁感应会在通信线路上产生声频干扰，严重时可能发射杂音，引起音频干扰，甚至造成电话铃响。
此外，谐波和间谐波对居民生活用电也有直接影响：
（1）间谐波引起照明灯光和电视画面闪烁，造成视觉疲劳。
（2）间谐波引起冰箱、空调的压缩机承受冲击力，产生振动，降低使用寿命。
（3）影响有线电视、广播的信号正常传输，可能通过电磁感应和辐射造成干扰影响。
（4）引起电能计量误差，造成不必要的电费损失等。
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