三次谐波的主要表现及其防治方式

三角形接线能消除三次谐波原理三角形接线是一种常见的电路连接方式，它可以有效消除三次谐波。

在电力系统中，谐波是一种频率高于基波频率的电压或电流成分，它会导致电力系统的不稳定和设备的损坏。

因此，消除谐波对于保证电力系统的正常运行至关重要。

三角形接线是指将三个负载以三角形的形式连接起来，形成一个闭合的电路。

这种接线方式常用于三相电路中，其中每个负载分别连接在三相电源的三个相线上。

通过这种接线方式，电流可以在三个负载之间平衡地流动，从而减少谐波的产生。

在三角形接线中，三个负载之间的电流相位差为120度。

当谐波电流通过这个负载电路时，由于相位差的存在，谐波电流在三个负载之间会发生相互抵消的现象。

这种抵消作用能够有效降低电路中的谐波电流，从而达到消除谐波的目的。

具体来说，当三次谐波电流通过三角形接线时，它会在每个负载之间形成一个相位差为120度的电流环。

这个电流环的形成是由于三角形接线的特殊几何形状所导致的。

由于相位差的存在，这个电流环会在三个负载之间形成一个闭合的电路，使得谐波电流在电路中形成一个环流。

由于三角形接线的特殊结构，这个环流会导致谐波电流在三个负载之间相互抵消。

具体来说，如果一个负载上的谐波电流为正向，那么在相位差为120度的另外两个负载上的谐波电流就会为负向。

这种相互抵消的作用可以使得谐波电流在整个电路中得到有效的降低，从而消除谐波的影响。

三角形接线能够消除三次谐波的原理可以通过电路分析来进一步说明。

在三角形接线中，三个负载之间的电压相位差为0度，因此它们之间的电压是相等的。

当谐波电流通过这个负载电路时，根据欧姆定律，电流与电压成正比，因此在每个负载上的谐波电压也是相等的。

根据电路分析的原理，当三个负载上的谐波电压相等时，它们之间的电流也是相等的。

由于谐波电流在三个负载之间相位差为120度，因此它们之间的电流会相互抵消，从而达到消除谐波的效果。

三角形接线是一种能够消除三次谐波的有效方法。

通过将三个负载以三角形的形式连接起来，可以使谐波电流在电路中形成一个环流，并且在负载之间相互抵消。

电机的三次谐波全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：电机是一种将电能转换为机械能的设备，广泛应用于工业生产和日常生活中。

在电机的运行过程中，会产生各种谐波现象，其中三次谐波是影响电机性能和电网稳定性的重要因素之一。

三次谐波是指电压或电流的频率为基波频率的三倍的谐波分量。

在电机中，由于电机线圈的电感作用，电压和电流的波形不再是正弦波，而是含有谐波分量。

当电压和电流中存在较大的三次谐波时，会导致电机运行不稳定、损耗增加、噪音增加等问题。

三次谐波会对电机产生一系列影响。

三次谐波会使电机的工作效率降低。

由于三次谐波会引起磁场的变化，使得电机在工作时出现额外的电磁损耗，从而降低了电机的效率。

三次谐波还会引起电机的噪音增加。

当电机中存在大量三次谐波时，会导致电机内部的振动加剧，产生更多的噪音。

这不仅会对工作环境造成噪音污染，也会影响电机的寿命和稳定性。

三次谐波还会对电网的稳定性产生负面影响。

当电机中存在大量的三次谐波时，这些谐波会通过电网传播到其他设备和系统中，引起电网电压的不稳定，甚至引发电网谐波污染。

这会对电网的正常运行造成干扰，影响其他设备的性能，甚至会导致设备的故障和损坏。

为了减少电机中的三次谐波，可以采取一些措施。

首先是优化电机设计和选用合适的材料。

在电机设计阶段，可以采用合理的绕组结构和材料，减少电机中的电感和电阻对谐波的影响，从而减少三次谐波的产生。

其次是通过滤波器和变流器来控制三次谐波。

在电机运行时，可以通过安装滤波器和变流器来消除三次谐波，减少对电机的影响。

三次谐波是影响电机性能和电网稳定性的重要因素之一。

了解三次谐波的产生机理和影响，采取有效措施减少三次谐波的产生，对于保障电机的正常运行和电网的稳定性具有重要意义。

希望通过对三次谐波问题的深入研究和解决，能够提高电机的运行效率和电网的稳定性，推动电力行业的发展。

第二篇示例：让我们来了解一下什么是三次谐波。

在电机运行过程中，电流和电压中不仅含有基波（即电源频率的谐波），还可能存在着一些非整数倍于电源频率的谐波，这些非整数倍谐波便是电机的谐波成分。

三相四线制电网谐波起因危害及治理【摘要】三相四线制电网与生产生活息息相关，本文讨论了电网，特别是三相四线制电网中存在的谐波问题，分析了谐波产生的原因，可能造成的危害以及治理措施，并提供了一个三相四线制电网谐波治理的实例。

【关键词】三相四线制电网；谐波；治理措施1. 谐波的起因电网中，谐波可能产生于电力系统中的任何一个环节，其中非线性用电设备是谐波产生的主要原因。

开关、功率开关器件、存在饱和的设备等都是典型的非线性用电设备。

在三相四线制系统中，中线的存在为零序电流提供了通路，使系统中存在零序电流，这也是三相四线制较三相三线制的基本特点。

零序电流来源于以下两种基本情况：（1）三相不对称线性负载，此种情况下负载电流只含有基波，但基波含有零序电流分量。

（2）三相对称非线性负载，此种情况下3倍数次谐波电流是零序的。

现实中的负载一般是上述两种基本情况的组合，即系统中含有谐波而且每次谐波都可能含有零序电流分量。

从中我们可以看出中线电流问题和谐波问题有着很大的联系。

2. 谐波的危害在电力系统方面，谐波主要存在以下危害：（1）增加电力系统的热损耗，缩短其寿命[1]。

供配电线路和用电设备，谐波会产生附加的功率损耗。

谐波电流会导致电机过热，转矩脉动。

谐波电流会加剧变压器肌肤效应，局部发热问题严重。

（2）引起谐振[2]。

电力系统中存在大量的电抗器（电机、变压器等）、电容器，由他们组成的电路存在谐振固有频率，当电路中存在相应的谐波时，系统发生谐振。

谐振对谐波有放大作用，串联谐振时局部的谐波电流会很大，并联谐振时局部的谐波电压会很大。

（3）导致保护和控制设备的误动作[1]。

谐波会使得电压、电流峰值及有效值等发生改变，依赖这些参数设计的保护可能会出现误动作。

在三相四线制系统中，谐波的存在会使系统产生零序电流。

零序电流对电力系统同样存在着危害：（1）增加系统的热损耗，包括线路的附加损耗，变压器的铁芯损耗等。

（2）引起保护设备的误动作。

每次平台文章过后看见很多朋友问到底什么是三次谐波跟电工有什么关系？会产生怎样的影响？如何治理或防止三次谐波的滋生？别急今天就出一期有关三次谐波的全面讲解！①三次谐波是什么？答：三次谐波是一种正弦波形分量其频率为基波（频率为50Hz）的三倍，在物理学和电类学科中都有三次的概念任何一个波函数都可以进行分解：f(t)=∑(k=1n)cos(kwt+ak)，当k=1时的分量f(t)=cos(wt+a)成为分量，以此类推当k=3时f(t)=cos(3wt+a3)称为三次谐波。

图1 三次谐波电流示意图②三次谐波如何产生的？首先三次谐波的产生与变压器接线方式也有关系，简单来说采用星三角接法的变压器因为没有中性点的缘故并不会产生三次谐波，只有三角星型接法的变压器下端才会产生三次谐波，其次希望大家不要弄混一个概念那就是：产生三次谐波的永远只有变压器下端负载，而不是变压器。

前期我统计了能够产生三次谐波的负载总类，多以单相整流负载为主以及部分不间断电源也会产生三次谐波！感兴趣的读者可以去我前面发布的文章了解一下！图2 LED单相负载示意图③三次谐波会有哪些影响？三次谐波所产生的影响主要分为俩方面：一是对变压器的影响，由于三次谐波是个特殊的矢量它是直接对变压器产生影响的，三次谐波的滋生会在变压器内部产生环流并在变压器表面做趋肤效应，从而使得变压器损耗严重点会使得变压器烧毁！二是对零线（也叫中性线）的危害，三次谐波电流因为矢量角是360°的所以没法在零线上进行矢量抵消，从而叠加在零线上造成零线异常过电流，引发零线过热等现象严重的话会直接烧断零线酿成火灾隐患！图3 变压器示意图④如何治理三次谐波？被提到最多的问题就是三次谐波如何得到妥善治理，碍于三次谐波的特殊性光是调整企业设备自身是不足以消除三次谐波的，小编这边建议大家采用BJ领步自主研发的零线电流滤波器（LB3TPF），该装置串接于三根相线上，通过设备自身“调相”机制原理，能改变三次谐波的矢量角360度，从而达到消除三次谐波的效果，实际数据反馈三次谐波电流消除率高达95%零线总电流消除率高达90%！。

三次谐波在物理学和电类学科中都有三次谐波的概念f(t)=∑(k=0,n)cos(kwt+ak) 任何一个波函数都可以进行傅里叶分解如上的形式当k=0时的分量f(t)=cos(a0)成为基波分量以此类推当k=3时f(t)=cos(3wt+a3)称为三次谐波三次谐波污染主要存在于低压配电网中，以建筑系统最为严重。

其对电网的危害主要有：功率损耗增加、设备寿命缩短、接地保护功能失常、遥控功能失常、电网过热等；对配电站会造成电子器件误动作、电容器损坏、附加磁场、中性线过载和电缆着火。

文章主要介绍了消除三次谐波的各种方法及性能比较。

关键词三次谐波滤波滤波器1 三次谐波源在电力系统中，正常供电频率是50HZ，所谓“三次谐波”，就是在50HZ的电路中，夹杂有150HZ的交流正弦波，这个150HZ的交流正弦波由于是50HZ的三倍，于是称之为三次谐波。

输电及配电系统规定：在频率恒定情况下，电压和电流均以正弦波波形运行。

然而在非线性负荷接入系统时，产生的附加的谐波电流会引起电流和电压畸变。

产生三次谐波的非线性单相负荷主要有（不考虑暂态及非正常工作状态）：（1）荧光灯、节能灯及其镇流器；①市场调查表明，目前国内市场绝大多数的荧光灯电子镇流器三次谐波电流含量高达80%～90%；②高档的电子镇流器三次谐波电流含量分三种标准：标准：其谐波电流含量<37%；标准：其谐波电流含量<30%；带灯丝预热控制的电子镇流器其谐波电流含量<10%。

市场上的商品实际上达不到标准要求；③节能型电感镇流器标准规定<20%，其中三次谐波电流含量占主要成分。

（2）电弧焊接设备（电弧的非线性类负荷）；（3）计算机开关型电源及显示器（大型显示屏幕）；（4）彩色电视机及监视器，如证券公司、体育场馆、商业中心和新闻中心的电视墙的显示幕墙。

普通型彩色电视机可达127%，三次谐波电流含量高达90%；（5）晶闸管调压电源（如加热器、调光器、电化学电源等）；（6）晶闸管调功电源（如加热器、电化学电源等）；（7）整流电源（如电器的工作电源、充电器、直流传动及电化学电源等）；（8）开关型稳压电源及；（9）变频器①变频的家用电器，如空调、洗衣机、风机、泵、微波炉；②工业及建筑用的调速电动机；③中频电源。

电力系统谐波问题分析及防治措施摘要：电力谐波会增加电能损耗、降低设备寿命,威胁电力设备和用电设备安全可靠运行,并对周边的通讯等设施造成干扰。

分析电网谐波的产生和影响,并及时提出谐波的综合治理办法,对于防止谐波危害、提高电能质量是十分必要的。

本文概述了谐波及其产生、谐波的危害,以及谐波治理方法。

关键词：电力系统；谐波；来源；危害；治理方法谐波的定义与来源1、谐波的定义国际上对谐波公认的定义是：“谐波是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”。

在电力系统中，谐波分为谐波电压和谐波电流，其对系统的影响通常用“谐波含有率”和“总谐波畸变率”两个参数来衡量。

具体定义如下:谐波含有率:第h次谐波分量方均根值与基波分量方均根值之比。

HRU(h次谐波电压含有率)，HRI(h次谐波电流含有率);总谐波畸变率:除基波外的所有谐波分量在一个周期内的方均根值与基波分量方均根值之比。

U，I;THD(总谐波电压畸变率)，THD(总谐波电流畸变率);谐波含有率仅反应单次谐波在总量中的比重，而总谐波畸变率则概括地反映了周期波形的非正弦畸变程度。

谐波按矢量相序又可分有正序谐波、负序谐波和零序谐波。

所谓正序是指，3个对称的非正弦周期相电流或电压在时间上依次滞后120°，而负序滞后240°，零序則是同相。

其特征如表1:表1 正序谐波=3h-2，负序谐波=3h-1，零序谐波=3h。

在平衡的三相系统中，由于对称关系，不会在供电电网中产生任何偶次谐波。

谐波的定义与来源具体来说谐波产生的原因有以下三个方面：(1) 发电源的质量不高而产生的谐波发电机的结构中，由于三相绕组在制作上无法做到绝对对称，铁心也很难做到绝对均匀一致，所以磁通密度沿空间的分布只能做到接近正弦分布，所以磁通中都有高次谐波，电势中也就有高次谐波，其中三次谐波占主要成分[2]。

(2) 输配电系统产生的谐波在输配电系统中则主要是变压器产生谐波，变压器饱和时的励磁电流只含有奇次谐波，以3次谐波最大，可达额定电流0.5%，对于三相变压器，3倍次谐波的磁通经由邮箱外壳构成闭合磁路，因而磁通中对应该次的谐波较小（单相铁芯的10%），绕组中有三角形接法时，零序性谐波电流在闭合的三角形接线中环流而不会注入电网。

变频器的三谐波问题及其解决方案注：本文无需节数，文章排版采用分段、段间留白的格式，便于阅读。

变频器的三谐波问题及其解决方案随着现代工业技术水平的提高，变频器在工业控制中得到了广泛应用。

变频器可以将电源频率转换为变频输出，灵活运行。

但是，变频器也会随之带来问题，其中之一就是三谐波问题。

1. 三谐波问题的原因在电气系统中，三相电源不平衡会导致电流谐波。

而变频器作为一种电源负载，接收电网电源后形成电源谐波。

当这两种谐波叠加时，就会产生电流三次谐波，称为三谐波。

三谐波的频率是电源频率的三倍，会对变频器和电气系统带来一系列问题。

2. 三谐波问题的表现(1) 变频器工作不稳定：三谐波会使变频器内部产生干扰，降低变频器正常工作的效率。

(2) 电气系统温度升高：由于三谐波引起的能量损耗，电气系统内部温度会升高。

(3) 电气设备寿命减少：三谐波对电气设备的绝缘层、继电器触点等产生局部电弧放电，加速设备老化，缩短设备使用寿命。

(4) 产生振动和噪声：三谐波会引起电机震动和噪声，影响设备运行和人体健康。

3. 三谐波问题的解决方案(1) 安装滤波器：滤波器是解决三谐波问题的有效手段。

滤波器通过对三谐波信号的滤波，有效减少三谐波的影响。

(2) 采用电容补偿：电容器可以吸收电源三谐波电流，补偿容性反抗，从而减少三谐波的影响。

(3) 改善电气设备绝缘：在设计电气设备时，增加设备的绝缘强度，可以减少局部电弧放电，降低三谐波的影响。

(4) 采用三谐波电流限制器：三谐波电流限制器能够使电流通过设备时保持在安全范围内，从而减少设备受到的三谐波影响。

4. 结论如今的现代工业环境已经不可避免的使用了变频器，但三谐波问题可能会引起电气系统的许多问题。

为了解决三谐波问题，可以采取上述措施，有效控制三谐波，从而提高设备的运行稳定性和使用寿命，同时降低环境污染，保障工人的身体健康。

低压配电系统中三次谐波的分析与有源电力滤波器解决方案安科瑞王志彬2019.1【摘要】在非线性电气设备运行中时常会产生谐波电流，若没有得到有效的处理，会直接影响到低压配电系统的运行安全。

本文介绍了低压配电系统谐波电流的危害和现状，结合谐波特点分析了谐波电流对低压配电系统的影响，并提出一些有效的抑制措施。

针对已经投入使用的大型商业广场低压配电系统N线电流异常情况进行评估总结。

结合理论和实测数据分析产生异常的原因，以及带来的危害叙述，并给出解决问题的方法和建议方案。

【关键词】低压配电系统；谐波电流；电容器；抑制措施；三相不平衡；N线电流；三次谐波；有源滤波随着我国社会经济建设步伐的不断加快，科学技术水平得到进一步的提高，开关电源、整流器和变频器等非线性电气设备使用越来越频繁，对供电系统的电能质量要求有所提高。

在非线性电气设备运行过程中势必会产生谐波电流，这不仅影响到配电系统本身的正常运作，而且也会影响到其他电气设备的安全。

谐波电流导致电气设备异常和事故有逐年增长的趋势，已成为了低压配电系统的一大公害。

因此，如何降低谐波对配电系统的危害成为了技术人员急需解决的问题。

本文分析了谐波电流对低压配电系统的影响，寻找有效的抑制措施解决谐波危害，保证配电系统的正常运行。

1.谐波的危害理想的电网提供的电压应该是标准频率和规定的电压幅值。

谐波电流和谐波电压的出现使用电设备所处的环境恶化，对用电设备和通信系统带来了很大的危害，由谐波引起的设备故障不断发生。

2.工厂低压配电系统谐波的现状在工厂中强电、弱电多个系统并存，高压（35kV、6kV）、低压（380V、220V、24V）多种电压等级并存，交流、直流多种供电制并存，所以有效抑制谐波电流创造更好的电磁兼容环境，是保证生产流程正常运转的首要任务。

工厂内存在大量的非线性电气设备，归纳起来有以下几种。

2.1变配电室直流屏在工厂内有变配电室自用电的直流屏、6kV变电所操作系统的直流屏。

1、对于3次谐波电流可以采取哪些办法控制?答：由于3次谐波的危害很大，人们想了很多办法来控制它。

目前常用的方法如表5-1所示：表5-1：控制谐波电流的方法 方法 安装方式 优点 缺点有源滤波器 并联 能够滤除各次谐波电流仅对安装位置上游的线路有效果价格较高 要解决3次谐波电流导致的所有问题，需要在下游配电箱处安装单相滤波器 串联在设备的电源输入端 能够解决3次谐波导致的各种问题 仅能安装在单相整流设备的电源输入端零线谐波阻断器 串联安装在零线上 能解决安装位置下游的所有谐波电流问题 电压畸变较大，负载对电压畸变率的要求较高时慎用曲折变压器 并联安装 能够解决3次谐波导致的各种问题 体积大，损耗大，制作精度要求高，设计难度大综合各方面的因素，我们推荐有源滤波器和零线谐波电流阻断器两种方法。

对于普通的场合，我们推荐零线谐波电流阻断器的方法。

这种方法实施简单，性价比高。

2、为什么传统的陷波电路型滤波器不适用于现代建筑中的3次谐波电流控制?答：因为传统的陷波电路型滤波器会产生较大的容性无功功率，而单相整流电路并不需要这些容性无功功率。

传统的3次谐波滤波电路如图6-1所示，它对3次谐波电流形成很低的阻抗，从而防止3次谐波电流进入配电系统，对配电系统起到保护作用。

图6-1 陷波电路型的3次谐波滤波器但是这种电路中的电容较大，会发出较大的容性无功功率。

过去，人们很欢迎这种电路，因为过去的负荷大部分是感性负荷，他们需要补偿容性无功。

而这种电路在滤波的同时能够补偿容性无功。

但是现在，这是一个缺点，因为过大的容性无功会导致系统不稳定。

3、什么是有源滤波器?答：顾名思义，有源滤波器本身就是一个谐波源。

有源滤波器并联安装在线路上，向供电线路上注入与谐波源产生的谐波电流大小相当，但是相位相反的谐波电流，使两者相互抵消，如图7-1所示。

图7-1 有源谐波滤波器的原理读者需要注意的是：有源滤波器仅能够保证安装位置上游的谐波电流达到预定控制目标，对于下游的谐波电流没有任何控制效果。

电力系统中谐波分析与治理方法在当今高度依赖电力的社会中，电力系统的稳定和高效运行至关重要。

然而，谐波问题却成为了影响电力系统质量的一个不容忽视的因素。

谐波不仅会降低电力设备的运行效率，还可能引发一系列的故障和安全隐患。

因此，对电力系统中的谐波进行深入分析，并采取有效的治理方法，具有十分重要的意义。

一、谐波的产生要理解谐波的治理，首先需要清楚谐波是如何产生的。

在电力系统中，谐波的产生主要源于非线性负载。

常见的非线性负载包括各种电力电子设备，如变频器、整流器、电弧炉等。

以变频器为例，其工作原理是通过对电源进行整流和逆变，将固定频率的交流电转换为可调节频率的交流电。

在整流过程中，由于二极管的非线性特性，电流会发生畸变，从而产生谐波。

电弧炉在工作时，由于电弧的不稳定燃烧，电流和电压也会呈现出非线性的变化，进而产生谐波。

二、谐波的危害谐波的存在给电力系统带来了诸多危害。

首先，谐波会增加电力设备的损耗。

例如，变压器、电动机等设备在谐波的作用下，铁芯损耗和铜损都会增加，导致设备发热加剧，缩短使用寿命。

其次，谐波会影响电力测量的准确性。

电能表等测量设备在谐波的干扰下，可能会出现计量误差，给电力计费和管理带来困难。

再者，谐波还可能引发电力系统的谐振。

当谐波频率与系统的固有频率接近时，会产生谐振现象，导致电压和电流急剧增大，严重时甚至会损坏设备。

此外，谐波还会对通信系统造成干扰，影响通信质量。

三、谐波的分析方法为了有效地治理谐波，需要对其进行准确的分析。

目前，常用的谐波分析方法主要有傅里叶变换法、瞬时无功功率理论法和小波变换法等。

傅里叶变换法是一种经典的谐波分析方法，它将时域信号转换为频域信号，从而可以直观地看到各次谐波的含量。

但其在分析非平稳信号时存在一定的局限性。

瞬时无功功率理论法可以实时地检测出谐波和无功功率，在电力系统的实时监测和控制中具有广泛的应用。

小波变换法则具有良好的时频局部化特性，能够有效地分析突变信号和非平稳信号，对于复杂的谐波信号具有较好的分析效果。