电力系统中的谐波问题
作者：王虹 www.yuediqu.com 2025-05-21
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谐波对于电网的危害主要体现在多方面。电网设计主要依据基波，但LC元件存在可能引起谐振，放大谐波电流，导致电网谐振，进而引发设备过电压和过流。电容器和与其串联的电抗器是尤其需要注意的对象。电容器作为容性负载，容易与电网中的感性设备形成共振条件，尤其是与谐波频率成反比的电容器，更容易吸收谐波共振电流，导致电容器过载甚至损坏，或导致熔丝熔断。
谐波还会导致电气设备产生额外损耗，降低设备效率。例如，变压器局部严重过热，电容器、电缆等设备过热，电机产生机械振动等故障，绝缘部分老化、变质，严重时甚至设备损坏。谐波还会使继电保护和自动装置误动或拒动，造成不必要的损失。此外，谐波会使电气测量仪表测量不准确，导致计量误差。谐波还可能干扰设备附近的通信系统。
谐波的主要来源包括中频炉、电弧炉等设备，它们产生多种谐波（2次到7次）以及间谐波。中频炉是工频电流整流后再变为中频，利用电磁感应熔炼金属，产生大量高次谐波，以5次、7次、11次等奇次谐波为主。用户变压器群也是谐波的重要来源，因为三相变压器铁芯为“日”形状，三个磁路的不对称引起变压器励磁电流中含有谐波分量。这导致即使在实际运行中，励磁电流中也会有谐波分量，尤其在配变中，Y，yn接线方式为3、5、7等次谐波提供了一个互相叠加的条件。
除了上述来源，各类生产用电如电镀、电泵等，生活用电中如电视机、电脑、荧光灯等采用开关电源或其他电力电子技术的装置，虽然单独来看，产生的谐波非常微小，但由于其数量庞大，也是不可忽视的一部分。
消除谐波的方法包括从源头上消除，不采用有谐波的装置或负载，如采用矩阵变频器、12相以上整流装置，可以大大减少或消除谐波。被动消除谐波的方法主要有两种：一种是减小的方法，即采用无源滤波器，利用L-C谐振特性，形成对某一频率的低阻抗特性，减小流向电网的谐波电流；另一种是提供反相的谐波电流，以抵消变流器所产生的谐波电流，即有源滤波器。
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谐波还会导致电气设备产生额外损耗，降低设备效率。例如，变压器局部严重过热，电容器、电缆等设备过热，电机产生机械振动等故障，绝缘部分老化、变质，严重时甚至设备损坏。谐波还会使继电保护和自动装置误动或拒动，造成不必要的损失。此外，谐波会使电气测量仪表测量不准确，导致计量误差。谐波还可能干扰设备附近的通信系统。
谐波的主要来源包括中频炉、电弧炉等设备，它们产生多种谐波（2次到7次）以及间谐波。中频炉是工频电流整流后再变为中频，利用电磁感应熔炼金属，产生大量高次谐波，以5次、7次、11次等奇次谐波为主。用户变压器群也是谐波的重要来源，因为三相变压器铁芯为“日”形状，三个磁路的不对称引起变压器励磁电流中含有谐波分量。这导致即使在实际运行中，励磁电流中也会有谐波分量，尤其在配变中，Y，yn接线方式为3、5、7等次谐波提供了一个互相叠加的条件。
除了上述来源，各类生产用电如电镀、电泵等，生活用电中如电视机、电脑、荧光灯等采用开关电源或其他电力电子技术的装置，虽然单独来看，产生的谐波非常微小，但由于其数量庞大，也是不可忽视的一部分。
消除谐波的方法包括从源头上消除，不采用有谐波的装置或负载，如采用矩阵变频器、12相以上整流装置，可以大大减少或消除谐波。被动消除谐波的方法主要有两种：一种是减小的方法，即采用无源滤波器，利用L-C谐振特性，形成对某一频率的低阻抗特性，减小流向电网的谐波电流；另一种是提供反相的谐波电流，以抵消变流器所产生的谐波电流，即有源滤波器。
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#19220093082#：求教谐波问题。谁能告诉我电力系统中的谐波到底是个什么东西,能说的通...
保质融: 这个概念跟频率对应的，中国交流电频率额定是50hz，那么50hz就是个基准工频，其他频率的交流电统称谐波。
