电网谐波及其抑制

次 谐波 了 。 整 流 设 备 用 的 三 相 整 流 变 压 器 采 用 Ｄｙ或 Ｙｄ 接 线 ， Ｄｙ ｌ联 接 的 变 压 器 一 样 ， 与 ｎｌ ３次 及 ３ 的 整 数
振 过 电压 ， 就பைடு நூலகம்有 可 能 使 线 路 和 设 备 的绝 缘 被 击 穿 ， 这 造 成 短 路 事 故 。 谐 波 还 可 造 成 系统 的 继 电保 护 和 自
Ｄｙ ｌ联 结 的 变 压 器 ， 一 次 绕 组 为 三 角 形 接 法 ， ｎｌ 其 ３
及 频 率 为 基 波 频 率 整 数 倍 的 各 次 谐 波 ， 波 以 外 的 基 各 次谐 波通常 称 为 “ 次谐 波 ” 高次 谐 波 的产 生 ， 高 。 将 严 重 影 响 电 力 系 统 的 供 电 质 量 和 用 户 的用 电 质 量
倍 次 谐 波 电流 在 三 角 形 联 结 绕 组 内 形 成 环 流 而 不 致
注入公 用 电 网 ， 注 入 公 用 电 网 的＂ 可 ｄ 有 ５ ７ １ ｚ只 、、 １
… …
等次 谐波 。 增 加 整 流 变 压 器 二 次侧 的 相 数
３． ２
整 流 变 压 器 要 采 用 Ｄｙ或 Ｙｄ接 线 ， 要 增 加 二 还 次 侧 的 相 数 。整 流 变 压 器 二 次 侧 相 数 越 多 ， 流 输 整 出波 形 的 脉 动 就 越 小 ， 低 数 次 的 谐 波 被 消 去 的 也 其 就 越 多 。 例 如 整 流 变 压 器 二 次 侧 为 ６相 时 ， 现 的 出 ５次 谐 波 电 流 为 基 波 电 流 的 １ ． ％ ， 次 谐 波 电 流 ８５ ７
及 用 电安 全 。 ２ 谐 波 的 危 害 谐 波 对 电力 系 统 和 电 气 设 备 的 危 害 很 大 。 谐 波 可 使 电力 系 统 发 生 电 压 谐 振 ， 而 在 线 路 上 产 生 谐 从

如果公 用 电 网 的谐 波特 别 严 重 ， 不 但 使 接 则 人该 电 网的设备 （ 电视机 、 算 机 等 ） 法 正 常 工 计 无 作 ， 至会 造成故 障 ， 甚 而且 还会 造成 向公 用 电 网的 中性 线 注人 更 多 电流 ， 成 超 载 、 热 ， 响 电力 造 发 影 正 常输 送 。
动 ， 整 流 器 的 输 出 端 看 ， 相 电 流 波 形 为 矩 形 从 每
波 ， 是正 弦波 ， 不 利用傅 氏级数 展开 式展 开周 期 的 矩形波 形 ， 以看到 除 了工 频 正弦波 （ ０ ｚ 可 ５ Ｈ 基波 ）
生 的电流稍 偏 离 正 弦 电 流 。当然 ， 个 这 样 的 电 几
２１ ０ ０年第 ４期 （ 术
３ ３
浅谈 电网谐波 的产生及抑制
赵 迹
（ 尔滨投 资 集 团有 限责任 公 司 ） 哈 摘 要： 着重阐述 了电网谐波的产生， 分析 了可能 出现的危害 ， 出了如何抑制谐 波技术 。 并提 文章编 号 ：０ ９— ２ ０ ２ １ ）４— ０ １一 ３ １０ ３３ （００ ０ ００ Ｏ
收 稿 日期 ：２ １ Ｏ ０ ０一 １—１ ８ 修 订稿 日期 ：２ １ ００—０ ２—１ ０
谐波电流 ， 特别是 ３次（ 及其倍数 ） 谐波侵入 三角形 连接 的变 压器 ， 会在 其绕 组 中形成 环 流 ， 使 绕组发 热 。对 Ｙ形 连 接 中性 线 接 地 系统 中 ， 入 侵 变压 器 的 中性线 的 ３次谐 波 电流会 使 中性 线
外， 叠加了一系列 高次波形——谐波。应该说 电 动机 采用 变频 器进 行 调 速 ， 以高 水 平完 成 调 速 可 外 ， 可 以节省 大 量 电能 （ ３ ％ ） 但 如 前 面分 也 近 ０ ， 析 ， 频调 速过程 中要 产生 高 次谐波 ， 变 即形成 高次 谐波 污染 ， 成 厂 区 的 电视 、 响 系 统 不 正 常工 造 音 作 ， 要 干扰二 次 仪 表— — 压 力 、 量 、 编 程 控 还 流 可 制器及 智 能控制 器正 常工 作 ， 波还 要使 变压 器 、 谐 电 动机 、 电容器 及 电抗 器产 生 过 热 。⑥ 电弧 炉运 行引起 电压波动 。

电力谐波的产生原因及抑制方法电力谐波是指电力系统中产生的非正弦波形，它由于交流电系统中的非线性负载、电力线上的电容器和电感器等因素引起。

电力谐波在电力系统中的存在可能会导致设备的故障、能源浪费和电网负载能力的下降。

因此，对电力谐波的产生进行有效的抑制是非常重要的。

1.非线性负载：非线性负载是电力谐波的主要源头。

非线性负载通常包括电力电子设备，如电视、计算机、UPS电源、逆变器、风力发电机等。

这些设备的工作原理会产生非线性电流，进而导致电网中谐波的产生。

2.电容器和电感器：电容器和电感器也会对电力谐波的产生做出贡献。

在电力系统中，电容器和电感器常用于无功补偿和电能储存。

然而，由于电容器和电感器的等效电路具有谐振特性，它们会对电力谐波起到放大的作用。

3.电网接地方式：电网的接地方式也会影响电力谐波的产生。

当电网采用不完全中性接地时，地线电流会导致电子设备的谐波污染。

抑制电力谐波的方法有多种，下面将介绍几种常见的方法：1.优化电力系统设计：对于新建的电力系统，可以采用谐波抑制措施进行设计。

例如，将非线性负载远离主要的电源和敏感设备，减少非线性负载对谐波的干扰。

2.增加电力系统的容量：增加系统容量可以降低电力谐波对设备的影响。

通过增加设备的容量，可以减少设备的负载率，从而降低了负载谐波。

3.应用谐波滤波器：谐波滤波器是目前应用最广泛的抑制电力谐波的方法之一、谐波滤波器可将电力谐波从电网中滤除，从而减少对设备的影响。

4.提高设备的抗谐波能力：可以通过改善设备的设计或增加额外的抗谐波装置，使得设备能够更好地抵抗电力谐波的干扰。

5.加强监测和管理：及时监测电力谐波的产生和影响程度，对于谐波超标的情况进行调整和管理。

可以采用在线监测系统对电力谐波进行实时监测，并根据监测结果采取适当的措施。

综上所述，电力谐波的产生原因主要是非线性负载、电容器和电感器以及电网接地方式等因素的综合作用。

为了有效抑制电力谐波，需要采用适当的方法，包括优化电力系统设计、增加系统容量、应用谐波滤波器、提高设备的抗谐波能力以及加强监测和管理等。

电力系统中的谐波及其抑制措施谐波是电力系统中常见的一种电信号，它是由电力系统中非线性设备引起的。

谐波会导致电力系统不稳定、设备损坏和通信干扰等问题，因此谐波的抑制是电力系统设计和运行中的重要问题。

谐波的产生原理是电力系统中的非线性元件（如整流器、变频器、电弧炉等）在电压或电流作用下，产生不对称的电压或电流波形，导致谐波频率的波形在电力系统中传播和扩散。

常见的谐波频率包括3次、5次、7次等奇次谐波，以及2次、4次、6次等偶次谐波。

谐波对电力系统的影响包括以下几个方面：1.电力系统不稳定：谐波产生的电压波形失真会导致电力系统的电压稳定性下降，可能导致设备的过电压或欠电压现象，进而影响到电力系统的正常运行。

2.设备损坏：谐波电流会导致电力设备内部的电机、变压器等元件温度升高，进而影响到设备的寿命和可靠性。

3.通信干扰：谐波会在电力线上传播，通过电网对通信系统产生干扰，降低通信系统的传输质量。

为了抑制谐波，可以采取以下几种措施：1.使用谐波滤波器：谐波滤波器是一种专门用于抑制谐波的滤波器。

它可以根据谐波频率的不同，选择相应的滤波器进行安装，从而削弱或消除谐波成分。

2.控制负载谐波含量：减少非线性装置的使用，或者采用符合电力系统标准的电气设备，可以降低谐波的产生和传播。

3.设备绝缘和保护：合理选择电力设备的额定容量和绝缘等级，增加设备的绝缘保护，提高设备的抗谐波能力。

4.进行谐波分析和监测：对电力系统中的谐波进行分析和监测，及时了解谐波的产生和传播情况，以便采取相应的措施进行调整和优化。

5.增加电力系统的容量和稳定性：通过增加线路容量、改善电力系统的稳定性，可以降低谐波对电力系统的影响。

综上所述，谐波是电力系统中的一个重要问题，对电力系统的稳定性和设备的正常运行产生不利影响。

通过采取谐波滤波器、控制负载谐波含量、设备绝缘和保护、谐波分析和监测、以及增加电力系统的容量和稳定性等措施，可以有效地抑制谐波，维护电力系统的正常运行。

小议电网谐波的产生及抑制措施【摘要】电网中谐波问题日益严重，对其进行有效的抑制，已成为电力系统安全运行工作的重要内容之一，文章主要对电网谐波的产生及抑制措施进行探讨。

【关键词】电网谐波；危害；抑制；检测随着工业、农业和人民生活水平的不断提高，电能需求成倍增长，对供电质量及供电可靠性的要求也越来越高。

同时随着我国冶金、化学工业及铁路交通运输事业的发展，电力系统中的谐波问题也日趋严重。

电网谐波使得电压、电流的波形发生了畸变，使电力系统的发、供、用电设备出现许多异常现象和故障，产生了严重的危害和影响。

对其进行有效的抑制，已成为电力系统安全运行工作的重要内容之一。

１．谐波的产生所谓谐波是指一个周期电气量的正弦波分量，其频率为基波频率的整数倍，有数字频谱的特征。

不同频率的谐波对不同的电气设备会有不同的影响。

谐波主要产生于两类元件①含半导体的非线性电气元件；②含电弧和铁磁非线性设备。

由于这两类元件广泛存在于电力线路中，所以谐波来源于三个渠道:1.1 发电机由于三相绕组难做到绝对对称，铁芯也难做到绝对均匀，因此发电机会产生一些谐波。

1.2输配电产生谐波主要是电力变压器会产生谐波，由于变压器设计上铁芯磁密选择接近饱和点，铁芯饱和程度越高，变压器偏离线性越远，谐波电流就越大，另外变压器三相绕组、三相铁芯也是难做完全一致，也会造成谐波电流，其中三次谐波电流可达到额定电流的0.5%。

另外并联电容器如选用抑制冲击电流电抗器的电抗率不当，会将谐波电流放大。

1.3 用电设备产生谐波1.3.1 整流设备。

由于晶闸管整流在电力机车、铝电解槽、充电装置、开关电源等方面得到广泛应用，给电网造成大量的谐波。

晶闸管整流采用移相控制，从电网吸收的是缺角的正弦波，留下的是另一部分缺角的正弦波，为此含有大量的谐波。

统计表明整流装置产生的谐波，占所有谐波近40%，是最大的谐波源。

1.3.2变频装置。

变频装置常用于风机、水泵、电梯等设备，由于采用相位控制，谐波成分复计，既有整数次谐波，还含有分数次谐波，这类装置一般功率很大，随着变频调速的发展，谐波危害会越来越大。

电网谐波的危害及抑制技术随着工业、农业和人民生活水平的不断提高，除了需要电能成倍增长，对供电质量及供电可靠性的要求也越来越多，电力质量（ＰｏｗｅｒＱｕａｌｉｔｙ）受到人们的日益重视。

例如，工业生产中的大型生产线、飞机场、大型金融商厦、大型医院等重要场合的计算机系统一旦失电，或因受电力网上瞬态电磁干扰影响，致使计算机系统无法正常运行，将会带来巨大的经济损失。

电梯、空调等变频设备、电视机、计算机、复印机、电子式镇流器荧光灯等已成为人民日常生活的一部分，如果这些装置不能正常运行，必定扰乱人们的正常生活。

但是，电视机、计算机、复印机、电子式照明设备、变频调速装置、开关电源、电弧炉等用电负载大都是非线性负载，都是谐波源，如将这些谐波电流注入公用电网，必然污染公用电网，使公用电网电源的波形畸变，增加谐波成份。

近几年，传感技术、光纤、微电子技术、计算机技术及信息技术日臻成熟。

集成度愈来愈高的微电子技术使计算器的功能更加完美，体积愈来愈小，从而促使各种电器设备的控制向智能型控制器方向发展。

随着微电子技术集成度的提高，微电子器件工作电压变得更低，耐压水平也相对更低，更易受外界电磁场干扰而导致控制单元损坏或失灵。

例如，２０世纪７０年代计算机迅速普遍推广，电磁干扰及抑制问题更是十分突出，一些功能正常的计算机常出现误动作，而无法找出原因。

１９６６年日本三基电子工业公司率先开发了“模拟脉冲的高频噪音模拟器”，将它产生的脉冲注入被试计算机的电源部分，结果发现计算机在注入１００～２００Ｖ脉冲时就误动作，难怪计算机在现场无法正常工作，其原因之一是计算机的电源受到了污染。

因此，受谐波电流污染的公用电源，轻者干扰设备正常运行，影响人们的正常生活，重者致使工业上的大型生产线、系统运行瘫痪，会造成严重经济损失。

国际电工委员会（ＩＥＣ）已于１９８８年开始对谐波限定提出了明确的要求。

美国“ＩＥＥＥ电子电气工程师协会”于１９９２年制定了谐波限定标准ＩＥＥＥ—１０００。

表１ １ ０ ｋ Ｖ及 以下配 电网谐波分量 限值指标
配 电网电压 电压正弦波 各次谐波含有 （Ｋ Ｖ） 畸变率 （％） 率 （％） 奇次 偶次
０ ． ３ ８ ６ ４ ． Ｏ
１ ０
加到 １ ２ 相 时 ，则 出现 的 ５ 次 谐波 电流将 降到 基波 电流 的 ５ ％ 左 右 ，７ 次谐 波 电流 降也将 降 到基波 电流 的 ３ ％ 左 右 ，均可 以 达到 ４倍左 右处 理效 果 。 ４ ＿ ３ 加装 谐波 抑制 和无 功补偿 装 置 配 电 网谐 波 被 动 抑 制现 广 泛 采 用 的 滤 波 器 技术 ，包 含 有 源滤 波 器 和 无 源 滤 波 器 两 大类 。利 用 时域 补偿 机 理 的有 源 滤 波 器 抑制 装 置 ，其 可 以根 据 配 电 网运 行 工 况 做 到适 时适 量 补 偿 ，且 运 行 过 程 中不 会 增 加 配 电 网 的容 性 元 件 ，但 装 置 的综 合 成 本 较 高 ，造 价 较 贵 。而 无 源 滤
关键 词 ： 电网 ；谐 波分量 ；电能质 量 ；谐 波抑 制 ； 中 图分类 号 ：Ｆ ４ ０ 文献 标识 码 ：Ａ
１ 谐 波对 配 电网的危 害
当 大 量谐 波 电流 注 入 到 配 电 网 系统 中， 就 会引起 系 统 出现电压 跌落 、 浪涌、
电网 中污染 配 电网 系统 。
口匿盔圜圆
生产与安全技术
谐波 对配 电网的影响及抑制措施
谢 飞 （ 四川省 电力公 司雅安公 司，四川 雅安 ６ ２ ５ ０ ０ ０） 摘 要：本文对谐波对配电网的危害进行 简单 归纳总结后，探讨 了配电网谐波产生的机理和主要谐波源。最后，对配电 网 系统 中抑制 和清 除 高次谐波 的主要 技 术措施 进行 了分 析研 究。

轰蚕弘裂副m m电网谐波的危害及抑制技术的综述李少坤(广东电网揭阳普宁供电局广东普宁515341)[摘要】公用电网中的谐波(即谐波电流和谐波电压)，是对电网环境非常严重的污染这就要求电力监控设备能够及时准确地对电网谐波分量进行监测。

主要运用文献资料法，查阅人量有关资料．分析电网谐波的危害，总结了电网谐波的抑制技术，希望对电嘲谐波能进一步进行治理．[关键词]电网谐波危害抑制技术中田分类号：TM7文献标识码：A文章编号l1671--7597(2008)1120014--01一、对电用蕾破的认识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，除了得到与电嘲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．这部分称为电网谐波。

谐波频率l孑基波频率的比值(n=f n／f1)称为谐波次数。

电嘲中有时也存在非整数倍次数，称为非谐波或分数谐波。

谐波实际上是一种干扰量，使电网受到污染。

[1J电力系统中存着各种各样谐波源(谐波源是指向公用电网注入谐波电流或公用电网中产生谐波电压电气设备)，特别是变流装置等设备。

高频谐波电流常常会产乍意想不到的问题：会使变压器、电缆和其它电力元件产生附加热损耗；造成控制、保护和测量系统的功能异常，通信和数据网络也因此受到谐波干扰。

应该注意，电力系统所指的谐波是稳态的工频整数倍数的波形．电嘲暂态变化诸如涌流、各种干扰或故障引起的过压、欠压均不属谐波范畴。

电网谐波分析需要采集的数据包括三相线路的电压、电流共6个量(对于每条输电线路)。

在以往的开发过程中采用M A X l97进行数据采集。

我囊}l登■明蕾蕾■日肿l锵●●■■■●压鲁醴f-懈鲁膏●嘲oi函ImIW(IrJ㈣■诜融‘O●‘Ot4们必须把电嘲中的电压总谐波畸变率及各次谐波含有率控制在有效的范围内，保证供电质量，使接入电网中用户的各种用电器免受谐波危害，保持正常工作。

限制谐波注入电网的谐波电压，防止其对发供电设备的影响．保证电网的安全经济运行。

谐波标准及抑制谐波的措施
谐波是指振荡频率不是电网低压网络频率的交流电。

它是在低压
交流系统由于不同类型的非线性负载导致的一种现象。

在低压网络中，要抑制谐波，必须遵守相应的标准。

第一，设备的严格接入。

谐波如果进入了电网，不可避免地会影
响系统的运行和状态，影响到电网，甚至物联网，因此要求所有负载
设备必须严格遵守有关技术要求，防止谐波进入电网。

第二，增加线路的阻抗。

增加线路的阻抗，通过非线性特性将谐
波总含量降低，减少谐波进入电网，并有利于谐波容量成比例地分布
在系统中，以减轻谐波压力。

第三，使用过滤器和容抗器。

使用过滤器和容抗器，可过滤从谐
波源传送到系统的部分谐波，有效的疏散谐波，减轻谐波在系统中的
影响，防止过多的谐波进入室内线路。

第四，使用谐波平衡电路或吸收变压器。

谐波平衡电路的作用是，使系统的各部分均衡，从而有效地抑制谐波。

谐波吸收变压器是一种
抑制谐波的特殊设备，可有效地抑制谐波反射，阻止谐波进入电路。

电力谐波的产生原因及其抑制方法电力谐波指的是电力系统中出现的非正弦波形，是由于电力系统中的非线性负载和电力设备等产生的。

它会对电力系统的稳定性和运行质量产生不利影响，因此需要采取相应的抑制方法来减小谐波水平。

1.非线性负载：电力系统中广泛使用的非线性负载设备，如电弧炉、变频器、电子设备等，其负载特性是非线性的，会导致电流与电压的失配，产生谐波。

2.电力设备：电力系统中的电力设备，如变压器、发电机、变电设备等，其磁化和饱和特性也会引起谐波。

3.电力系统的并联谐振：当电容、电感等元件在电力系统中呈并联连接时，会出现谐振现象，从而产生谐波。

4.电力系统的不对称操作：电力系统中的不对称运行，如三相电流不平衡、电压不平衡等，也会引起谐波的产生。

为了减小电力谐波的影响，可以采取以下几种抑制方法：1.滤波器和补偿器：通过安装合适的谐波滤波器和补偿器，将谐波电流或电压引入这些设备中，并通过调节参数来抑制谐波。

2.谐波控制器：使用专门的谐波控制器，通过对电流进行监测和控制，实现对谐波的有效消除和抑制。

3.谐波发生器：使用谐波发生器对电力系统进行谐波注入，从而实现对谐波的消除或者切除。

4.谐波滤波器：在电力系统中添加谐波滤波器，通过对谐波进行吸收或变换，并将其回馈到电网中，以减小谐波的扰动。

5.调整电力设备：对电力设备进行调整和优化，减小非线性特性，从而降低谐波的产生。

总结起来，电力谐波的产生是由于电力系统中的非线性负载和电力设备等因素所致。

为了有效抑制电力谐波，可以采取滤波器、补偿器、控制器等方法，以减小谐波的影响。

此外，对电力设备进行调整和优化也是降低谐波的有效手段。

对于电力系统的设计和运行，应该重视谐波抑制的问题，从而保证电力系统的正常运行和供电质量。

．
次 谐
供 用 电系 统 中 ， 常 认 为 电 网 稳 态 交 通 流 电 压 和 交 流 电 流 呈 正 弦 波 形 。 进 行 谐 波 阻抗 ： 在 波 分 析 时 ， 弦 电压 通 常 由 下数 学 式 表示 ： 正
） ＝√２ ｉ（ ｔ １ Ｕｓｎ ｃ ＋ ｏ
∞为 角频 率 。
可 以 知 道 ， 果 整流 相 数 越 大 ， 如 网侧 电流 谐
波 成 分 将 越 少 ， 终 电 流 波 形Βιβλιοθήκη 将 更 接 近 于 最ｚ
而Ｚ －ｃ ］￣ ｘ
Ｓ
统 电压 作用 下 ， 将产 生 大 量 的谐 波 成 分 ， 使 ２电力系统谐波抑制技术措 施
大。
抑制 电容器对谐波 电流放大方法 有 ： 电 力 系统 谐 波 抑制 措 施 主要 有 三 种 ： １改 安 受 端 治 理 ： 从 受 到 谐 波 影 响 的 设 备 （ ） 变 电容 器 的 安 装 位 置 ， 装 点 与 电源 即 力系统 ， 在 系统 阻 抗 上 产生 谐 波 电 压 ， 将 引 间 的 感 抗 就 不 同 ， 引发 谐 振 的频 率也 不 所 提 起 电 网 电压 畸 变 ， 终 造 成 电 力 系 统 谐 波 或 系 统 出发 ， 高 它们 抗 谐 波 干 扰 能 力 。 最 同 。 择 合式 的安 装 地 点 ， 有效 避 免 与 电 选 可 污染 。 电力 系 统 谐 波 污 染 不 仅 影 响 电 能 质 主动治理 ： 即从 谐 波 源 本 身 出 发 ， 谐 使 源 电抗 相 互 作 用 而 发 生 并 联 谐 振 。 ２ 改变 （） 量 ， 可 能 威 胁 整 个 电力 系 统 的 安 全 稳 定 波 源 不产 生 谐 波 或 降低 谐 波 源 产 生 的谐 波 还 供 电 电流 产 生畸 变 。 当谐 波 电 流 注 入 到 电

Science and Technology & Innovation ┃科技与创新·153·文章编号：2095－6835（2016）23－0153－01电网谐波的危害及抑制技术朱文佳（国网内蒙古东部电力有限公司检修分公司，内蒙古 通辽 028000）摘 要：在电网运行过程中，谐波的产生对电网的运行状态产生了加大的影响。

谐波的危害不仅在于影响了电网的稳定性，同时还对电网的运行和电网中的电流、电压产生了不良的影响。

因此，应当认识到电网谐波的危害，并且根据谐波的产生原因做好谐波的抑制和消除工作，保证电网在运行过程中能够达到稳定性要求。

从目前电网谐波的产生来看，电网谐波的危害较多，对电网的运行质量有着非常不利的影响。

为此，应当加强对谐波的干预，重点做好电网谐波的抑制工作。

关键词：电网谐波；抑制技术；变压器；继电保护中图分类号：TM711 文献标识码：A DOI ：10.15913/ki.kjycx.2016.23.153从目前电网谐波的产生来看，其对电网的运行状态造成严重的影响。

如果不能有效地抑制或者消除谐波，那么谐波将会对电网造成较大的危害，使电网在运行过程中在电压和电流等指标上出现较大的波动，并且对电网造成不利的影响。

因此，我们应当对电网谐波的危害予以足够的重视，做到根据电网谐波的产生原因以及特点，认真地分析电网谐波的危害种类，并根据电网运行的实际需要制订具体的谐波抑制和消除对策，实现谐波的有效治理。

1 电网谐波的危害 1.1 影响变压器工作从电网谐波的危害来看，其主要危害是影响了电网的正常工作。

其中，对变压器的工作状态有较大的影响，使变压器无法按照预期的运行指标工作，导致变压器的工作状态不稳定，进而给供电网的整体稳定性和安全性带来较大的影响。

因此，电网谐波的危害主要表现在对变压器工作状态的影响上。

1.2 影响继电保护及自动装置电网谐波发生之后，除了会对变压器的工作状态产生影响之外，还会对继电保护及自动装置产生不利的影响，使继电保护器无法正常工作，影响了继电保护器及自动装置的运行状态，对整个配电网的运行安全性产生了非常不利的影响。

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。

电网中功率电子设备的谐波分析与抑制随着电力需求的不断增长，电网负荷也逐渐加大。

同时，随着信息技术的快速发展，功率电子设备在电力系统中的使用越来越普遍。

然而，功率电子设备所带来的谐波问题却愈发严重。

本文将对电网中功率电子设备的谐波分析与抑制进行探讨，以期提供一些解决问题的思路。

1. 谐波的形成与危害谐波是指在电力系统中具有其他频率的基波的波动。

功率电子设备中存在的非线性元件会引起电流和电压的非正弦变化，进而导致谐波的产生。

谐波会对电力系统造成严重的危害，主要包括以下几个方面：（1）电力设备的过热和损坏：谐波会导致电力设备内部的电流或电压过高，从而使设备损坏或过热，缩短设备的使用寿命。

（2）电力系统效率的降低：谐波会导致电力系统中的有功功率减小，影响系统的能量转换效率。

（3）对其他设备的干扰：谐波会干扰电力系统中其他设备的正常运行，例如电力仪表、通信设备等。

（4）对负荷的干扰：谐波会对各种电气负荷造成干扰，例如照明灯光的闪烁、电动机的振动和噪音等。

因此，对于电力系统中功率电子设备带来的谐波问题，我们需要进行分析与抑制。

2. 谐波的分析方法为了准确地分析电网中功率电子设备产生的谐波，我们可以采用以下几种方法：（1）频谱分析法：频谱分析法是最常用的谐波分析方法之一，它通过将信号分解为不同频率的正弦波，从而得到谐波的频率和幅度。

这种方法可以方便地观察谐波的分布情况，为后续的抑制工作提供参考。

（2）小波变换法：小波变换法可以更精确地确定谐波的时间和频率特性。

通过将信号与一组母小波进行卷积运算，可以将谐波在时间和频率上进行分解，从而得到谐波的时频特性。

（3）状态空间法：状态空间法通过建立功率电子设备的状态方程，利用数学模型分析电流和电压之间的关系，进而得到谐波的参数。

这种方法适用于对系统的综合分析和复杂谐波问题的研究。

3. 谐波的抑制方法针对电网中功率电子设备产生的谐波问题，我们可以采取以下几种抑制方法：（1）滤波器的应用：滤波器是一种常用的抑制谐波的装置。

电网谐波的危害及抑制技术
电网谐波是指在电网中频率等于整数倍基波频率的电信号，这
些信号会引起电网电压和电流的畸变，对电网和电力设备造成一定
的危害。

下面将介绍电网谐波的危害及抑制技术。

一、电网谐波的危害
1. 电压波形畸变：谐波会使电压波形发生变形，增加了设备的
压降，降低了电压质量，给电力系统带来压力。

2. 引起过电压：在谐波频率为倍频时，容易引起设备的过电压，进而引起设备的损坏。

3. 增加线损：当有谐波电流流过电网中的阻抗时，会产生附加
损耗，增加了线损，降低了设备的效能。

4. 造成电力设备损坏：谐波会使变压器、电容器等设备内部产
生热量，长期受煎熬可能导致设备的损坏或缩短使用寿命。

二、电网谐波的抑制技术
为了避免谐波对电网和电力设备造成的危害，可以采用以下抑
制技术：
1. 滤波器技术：将电网谐波通过滤波器滤除，消除畸变，提高
了电力质量，保护设备不受谐波干扰。

滤波器的结构由电阻、电感、电容等器件构成，能够滤除某一特定频率的信号。

2. 无功补偿技术：通过加入无功功率，改善电网的功率因数，
消除电流的谐波，保证电力质量。

3. 中性线滤波器技术：将谐波电流通过中性线滤波器抑制，以达到保护设备和提高电能质量的效果。

4. 散热或更换设备：对于耐高温设备，可以采用散热措施，减缓设备内部的热升，从而减少设备的故障。

对于长期受电网谐波影响的设备，可以考虑更换抗谐波能力更强的设备。

电网谐波对电网和电力设备造成的危害不容忽视，需要采取科学的抑制技术，保障电网的稳定运行和电力设备的使用寿命。

电网中高次谐波的危害及抑制措施引言随着电力电子器件及微电子技术的迅速发展，大量的非线性用电设备广泛应用于冶金、钢铁、能源、交通、化工等工业领域，如电解装置、电气机车、轧钢机械和高频设备等接入电力网，是电网的谐波污染状况日益严重，降低了系统的电能质量。

1. 谐波产生的原因电力网中的谐波有多种来源，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。

在其它几个环节中，谐波的产生主要是来自以下具有非线性特性的电气设备：(1)具有铁磁饱和特性的铁芯没备，如：变压器、电抗器等；(2)以具有激烈非线性特性的电弧为工作介质的设备，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开关电源设备，如：各种电力变流设备(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，它们大量的用于化工、电气铁道，冶金，矿山等工矿企业以及各种各样的家用电器中。

以上这些非线性电气设备(或称之为非线性负荷)的显著的特点是它们从电网取用非正弦电流，即使电源给这些负荷供给的是正弦波形的电压，但由于它们只有其电流不随着电压同步变化的非线性的电压、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，此外电网还必须向这类负荷产生的谐波提供额外的电能。

接入低压电力系统的非线性设备产生的谐波电流可分为稳定的谐波和变化的谐波两大类。

稳定的谐波电流是指由这种谐波的幅度不随时间变化，如视频显示设备和测试仪表等产生的谐波，这类设备对电网来说表现为恒定的负载。

由激光打印机、复印机、微波炉等产生的各次谐波的幅值随时间变化，称之为波动的谐波，这类设备对电网来说是一个随时间变化的负载。

随着电力电子设备使用的不断增加，同时这些设备产生的谐波又具有较大的振幅，所以目前它们是供电系统中的主要谐波源。

2. 谐波的危害大量谐波电流流入电网后，由电网阻抗产生谐波压降，叠加在电网基波上，引起电网的电压畸变，致使电能质量变差。

正常情况下 ． 电电压 为纯正弦量 ， 供 如果 供电给线性 的纯 电阻性 负载 Ｒ 则有 ．
１ 电网谐 波 的产 生
电网在正常情况下 。 电压 ｕ随时间 ｔ 周期性 变化 ， 作 呈正弦规律 ， 函数关系为弦规律 ． 函数关 系为 ｕ ｚ＝ ／ Ｕ ｉ（ ｔ ） （ 、 ｓ ｗ＋ ） ｎ ￣
２１ 年 ０１
第 ３ 期 ５
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Ｏ电力与能源 ０
科技信息
浅析电网谐波的危害及抑制措施
贾满乾 （ 宁夏 电力公 司固原供 电局 宁夏 固原
７６ ０ ） ５ ０ ０
【 要】 摘 电力 系统理想的电压、 电流波形是正弦波。 由于电力系统 中存在各种非线性元件 ， 电压和 电流波形发生畸 变产生谐波 谐波 但 使 会造成电网的功率损耗增加、 设备 寿命缩短 、 保护功能失常， 还会 引起 变电站局部的并联 或串联谐振 ， 造成 电压互感器等设备损坏 。 本文重 点阐
１ 主要非线性负载装置 ． ３ １ ． 开关 电源的高次谐 波 ： ．１ ３ 开关 电源 由 ５部分组成 ： 一次整流 ， 开关 振荡回路 、 二次整流 、 负载 和控 制 这几个部分产 生的噪声不完伞 一 样 这几种干扰可 以通过电源线等产生辐射干扰 ． 也可 以通过 电源产 生传导干扰 。 １ ． 变电器 空载合闸涌流产生谐 波 ： ．２ ３ 铁心中磁通变化时 ， 会产生 ８ — １ ５倍额定电流的涌流 ．由于线圈 电阻的存在 ． 变压器 空载合 闸涌流 般经过几个周波 即可达到稳定 ． 所产生的励磁 涌流所 含的谐 波成份 以 ３次谐 波为主。 ｈ １ ＿ 单相电容器组开断时的瞬态过电压干扰 ： ．３ ３ 电力电 子调速系统普 ｕ ＝ 、 ２ ｓ （ ｌ ｏ ） （） ／ ｉ ｔ ｔ ｔ ｎｏ＋ｈ 遍应用于工业中改进 电机效率及灵活性设备 ． 调速装置内电力电子器 件对过 电压特别敏感 ． 因此线路 中瞬态过电压会造成调速系统的过电 （） ｘ ￣ｉ（ ｏ￡ ） ＝ ／２ｌｓｎ／ ｌ ｕ 碱 压保护误跳闸 由于与中压母线相连的电容器要经常操作 ， 这意味着 其 中， ｎ ．项称为基波 ， ｓｔｔ ｉｏ 其周期 与原波形 的周期相 同 ， 其他各项 调速系统误跳闸事故 会经常发生 １ ． 电压互感器铁磁谐振过 电压 ： ．４ ３ 在我国 １ｋ 、５ Ｖ等级的 中性点 ０Ｖ ３ｋ 均称 为谐波 由于谐波的频率是基波频率 的整数倍 ． 所有 ｓ ３ ．项称 ｉｗｔ ｎ 不接地 配电网中 ． 为了监视对地绝缘 ． 一般采用 相五柱 式电压互感 为３ 次谐波 ． ｎ ｔ ｔ 称为 ５ ｓ ５ 。项 ｉ ｏ 次谐波等。