谐波对电力变压器会造成哪些影响

电力变压器试验存在谐波问题及应对措施摘要：在进行电力变压器试验中，高次谐波的存在不仅会干扰试验结果的精确性，而且谐波问题如果得不到有效的解决，后期变压器投入使用后，将会对设备以及整个电力系统造成负面影响。

现阶段，电力行业常用来抑制谐波的措施有多种，本文重点介绍了有源滤波法、无源滤波法以及调节换流装置三种，并对各项措施的应用原理和技术要点展开了简要分析。

关键词：电力变压器；谐波危害；有源滤波法；换流装置引言：在电网运行中，谐波的存在会对电网安全造成多方面的破坏影响。

例如谐波会导致电网的各类保护装置出现误动，在真正发生安全问题后保护装置失效，致使电网发生严重事故；还有可能增加变压器、电容器的磁滞损耗，浪费电能、增加成本。

变压器作为电网运行的核心设备，在试验和运行中，必须要明确谐波的产生原因，认识到谐波带来的各种危害，进而采取相应的抑制措施，确保变压器及整个电力系统的运行安全。

1.电力变压器试验中谐波的产生当电力变压器正常运行时，本身并不产生谐波。

随着电网运行负荷的增加，变压器磁通逐渐达到饱和，这时流经电力变压器的励磁电流，会产生奇次（3、5、7）谐波，其中又以三次谐波最为明显。

根据变压器结构组成的不同，产生谐波电流的大小也有差异，最大的谐波电流可以达到变压器额定电流的0.5%以上。

2.电力变压器试验中谐波的危害2.1增加运行损耗进行变压器试验的电路中，虽然谐波电流所占比例不高，但是由于受到集肤效应的影响，谐波电流会被放大，进而引发电流热效应，导致变压器内的铁芯以及其他元件出现温度升高的现象。

由于谐波电流长期存在，会加速设备的老化。

特别是橡胶材质的绝缘材料，长期受到高温影响，寿命会被大幅度缩减，绝缘失效后，很有可能导致变压器内局部放电，从而对变压器的稳定运行，以及整个电网的安全构成威胁。

谐波的存在还会让变压器运行中的磁滞损耗增加，增加能源浪费和运行成本。

2.2导致谐波振荡由于电力变压器在工作过程中，其负载并不是恒定不变的，而是根据实际情况不断的进行变化。

谐波的产生和危害有哪些谐波的抑制方法谐波使电网中的电器元件产生了附加的谐波损耗，降低了输变电及用电设备的效率。

关于“谐波的产生和危害有哪些谐波的抑制方法”的详细说明。

1.谐波的产生和危害有哪些1.谐波使电网中的电器元件产生了附加的谐波损耗，降低了输变电及用电设备的效率。

2.谐波可以通过电网传导到其他的电器，影响了许多电气设备的正常运行，比如谐波会使变压器产生机械振动，使其局部过热，绝缘老化，寿命缩短，以至于损坏；还有传导来的谐波会干扰电器设备内部软件或硬件的正常运转。

3.谐波会引起电网中局部的串联或并联谐振，从而使谐波放大。

4.谐波或电磁辐射干扰会导致继电器保护装置的误动作，使电气仪表计量不准确，甚至无法正常工作。

5.电磁辐射干扰使经过变频器输出导线附近的控制信号、检测信号等弱电信号受到干扰，严重时使系统无法得到正确的检测信号，或使控制系统紊乱。

2.谐波的抑制方法(一)降低谐波源的谐波含量在谐波源上采取治理措施，从源头上最大限度地避免谐波的产生。

这就需要在设计、制造和使用谐波源设备时，要注意谐波对供电系统及其供用电设备的影响，采取切实可行的治理措施。

用电业务管理部门要严格把关，对于没有采取治理措施的谐波源用户，要禁止其入网运行。

(二)在谐波源处吸收谐波电流这种方法是对已有谐波进行有效抑制的方法，也是目前电力系统使用最为广泛地抑制谐波的方法。

其主要方法有以下几种：1.无源滤波器无源滤波器安装在电力电子设备的交流侧，由L、C、R元件构成谐振回路，当LC回路的谐振频率和某一高次谐波电流频率相同时，即可阻止该次谐波流入电网。

这种方法由于具有投资少、效率高、结构简单、运行可靠及维护方便等优点，是目前采用的抑制谐波及无功补偿的主要手段。

2.有源滤波器有源滤波器即利用可控的功率半导体器件向电网注入与原有谐波电流幅值相等、相位相反的电流，使电源的总谐波电流为零，达到实时补偿谐波电流的目的。

3.防止并联电容器组对谐波的放大在电网中并联电容器组起改善功率因数和调节电压的作用。

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。

电力电网谐波的危害关键词:电力、电网谐波的危害电网电力概述：随着科技的不断进步，全球工业化的进程不断加快，对各种原材料的需求也不断增大，特别是钢材的需求量正以十分迅猛的速度增长。

在2004年中国钢材产量达2.7亿吨。

成为世界上第二大钢材生产国家，中国的钢材厂家也不断在发展壮大，而钢厂的主要设备是由电弧炼钢炉、变频炼钢炉和直流电动机等组成。

从它的构成的原则就决定了这是占据大量功率及产生大量谐波的设备装置。

无功功率的增大及谐波的发生直接对电力系统造成严重污染。

一、无功功率的影响：1、设备及线路损耗增大。

无功功率的增加使总电流增大，使设备及线路损耗增加，用电量增加是显而易见的。

2、增大设备容量。

无功功率的增加会导致电流和视在功率的增大，从而使发电机、变压器、用电设备的容量和导线容量增加，同时，电力用户的起动及控制设备、测量仪表尺寸和规格也加大，增加了基建的投入。

3、线路的电压降增大，如果是冲击性无功功率负载，还会使电压产生剧烈波动，使供电质量降低，影响其它设备的正常运行。

二、谐波的危害：1、谐波使公用电网系统下设备元件产生了附加谐波损耗，降低了发电，输电及用电设备的效率（导致用电量大增加），大量的3次以上的谐波流过中性线路时，会使线路过热损坏甚至发生火灾。

2、谐波影响各种电气设备的正常工作，谐波对电机的影响除了引起附加损耗外，还会引起机械振动、噪声增加和过电压；使变压器局部，电容器、电缆等设备发热。

加速设备绝缘老化、减少使用寿命以至设备损坏报废。

3、谐波的发生还会引起公用电网中局部的并联谐振或串联谐振，从而进一步引起谐波放大，使上述的危害大大增加。

甚至还会引起严重电力事故。

4、谐波还会影响电气线路中的保护元件，继电器、自动系统装置的误操作，电气测量仪表不准确等等。

5、谐波在注入电网系统后会对邻近的通信信号产生干扰，影响一定范围的通话质量。

触发电话铃响，甚至在极端情况下，威胁通信设备和人员的安全。

综上所述。

电力谐波对设备的影响【摘要】简要论述了谐波是如何产生的，为什么谐波的出现会影响电力设备，以及如何将这些影响变为最小。

1谐波是怎样产生的在理想干净的电力系统中，电流和电压都是纯粹的正弦波。

实际上，当电流流过与所加电压不呈线性关系的负荷时，就形成非正弦电流。

在只含线性元件(电阻、电感及电容)的简单电路里，流过的电流和施加的电压成正比。

所以如果所加电压是正弦的话，流过的电流就是正弦的，如图1所表示的那样。

其中的负荷线表示外加电压和负荷中所生电流的关系，图1中表示的电流波形与电压波形是和线性负荷相对应的。

应指明，在有无功元件的场合，在电压和电流波形间有一个相位移动，功率因数变低了，但线路仍是线性的。

图2是负荷为简单的全波整流器及电容器时的情况。

在这个情况下电流只有在电源电压超过存贮电容器上存的电压时才流通，亦即接近正弦波电压峰值附近时，如负荷线的形态所示。

实际上负荷线(此处的电流波形)比本例所说的要更为复杂，可以是某种非对称的、磁滞形的以及转折形的，并且斜率也是随负荷而变的任何周期性波形均可分解为一个基频正弦加上许多谐波频率的正弦。

谐波频率是基频的整数倍，例如基频为50Hz时，二次谐波为100Hz，而三次谐波则为150Hz。

谐波电流在供电系统及设备内部均会造成问题，其效果不一，需分别加以研究。

2谐波对电力设备的影响及应对方法2.1电压畸变因为供电系统有内阻抗，所以谐波负荷电流将造成电压波形的谐波电压畸变。

此阻抗有两个组成部分：公共耦合点(PCC)的内部电缆走线的阻抗，以及在PCC上供电系统的固有阻抗，以就地供电变压器为例，在图3中加以说明。

由非线性负荷形成的畸变的负荷电流在电缆的阻抗上产生一个畸变的电压降。

合成的畸变电压波形，加到与此同一电路相连的全部的别的负荷上去，而形成谐波电流在其上流过，甚至它们是线性的负荷时也是如此。

问题的解决办法是把产生谐波的负荷的供电线路和对谐波敏感的负荷的供电线路分开，如图4所示的那样，这里线性负荷和非线性负荷从公共连接点用分别的电路馈电，以使由非线性负荷产生的电压畸变不会达到线性负荷上去。

电力系统谐波治理对降低电能损耗的效果评估电力系统谐波治理对降低电能损耗的效果评估一、电力系统谐波的产生与危害1. 谐波产生的原因电力系统中的谐波主要来源于非线性负载。

随着现代工业和电力电子技术的快速发展，大量的非线性负载被广泛应用于各个领域。

例如，各种电力电子设备如变频器、整流器、电弧炉等，这些设备在运行过程中会使电流和电压的波形发生畸变，从而产生谐波。

以变频器为例，它通过改变电源的频率来控制电机的转速，在这个过程中，由于其内部的电子元件的非线性特性，会导致输入电流不再是理想的正弦波，而是包含了大量的谐波成分。

2. 谐波对电力系统的危害谐波对电力系统的危害是多方面的。

首先，谐波会增加电能损耗。

由于谐波电流在电力系统的线路和设备中流动，会导致线路和设备的电阻损耗增加。

根据焦耳定律，电能损耗与电流的平方成正比，而谐波电流会使总电流有效值增大，从而导致电能损耗显著增加。

其次，谐波会影响电力设备的正常运行。

例如，谐波会使变压器的铁损和铜损增加，导致变压器过热，降低其使用寿命。

对于电动机来说，谐波电流会产生附加的转矩，使电动机的效率降低，同时还可能引起电动机的振动和噪声增大。

此外，谐波还会对电力系统的保护装置产生干扰，可能导致保护装置误动作，影响电力系统的安全稳定运行。

二、谐波治理的方法与技术1. 无源滤波技术无源滤波技术是一种较为传统的谐波治理方法。

它主要是通过在电力系统中安装无源滤波器来实现谐波的抑制。

无源滤波器通常由电感、电容和电阻等元件组成，其工作原理是利用电感和电容对不同频率的电流具有不同的阻抗特性，来对谐波电流进行分流和吸收。

例如，对于某次谐波，通过合理设计电感和电容的值，可以使无源滤波器对该次谐波呈现出很低的阻抗，从而将谐波电流引导到滤波器中，使其不会在电力系统的主线路中流动。

无源滤波技术具有结构简单、成本较低等优点，但是它也存在一些局限性。

例如，它只能对特定次数的谐波进行有效的滤波，对于其他次数的谐波效果可能不佳，而且其滤波性能会受到系统参数变化的影响。

电网中谐波的危害及减少谐波的措施【摘要】在电网系统中，主要包含多种电容元件、电感等，将其结合到一起，能够组建成不同自振频率的振荡回路，因此，在开关操作发生故障的时候，电网系统中的某些部位就会出现严重的谐振现象，随之发生了谐波。

从实际情况来看，谐波的发生会对发电设备产生不利的影响，不利于用电设备效率的提升，使得电气设备发热，最终影响设备的使用时间。

与此同时，谐波还会引起继电保护和自动装置误动作，使得计算结果不准确。

本文主要分析了电网中谐波的危害性以及产生原因，提出了相应的解决措施。

【关键词】电网；谐波危害；产生原因；减少谐波的措施现阶段，电力电子技术得到了快速的发展，它从一定程度上促进了电力系统的完善性，其在不断发展的基础上产生了严重的谐波问题，针对这一现象，必须加大管理力度来进行控制，将该现象彻底解决。

1、产生谐波的原因和预防谐波的必要性1.1线性谐振产生的谐波在电网系统中，线性谐振是一种比较简单的谐振方式，线性谐振电路中的参数作为常数的一种，当电压和电流发生变化的时候，其并不会随之出现改变，比如，不带铁芯的电感元件和线性的带铁芯电感元件相互接触的情况下，便会形成谐振回路。

受到交流电压的影响，在电源的频率和系统自振频率相互接触或者一致的情况下便会出现激烈的线性谐振现象。

1.2配电变压器产生谐波情况在输配电系统运行过程中，一般是电力变压器没产生谐波，由于变压器铁芯呈现饱和状态，磁化曲线具备非线性特点，并且，在对变压器进行设计的过程中，重点从它的经济性上加以考虑，对于工作磁密的选择，则是在磁化曲线的近饱和阶段，如此一来的话，就会使电流呈现波形状，从实际情况来看，这一形状的大小和磁路的结构形式以及铁芯的实际饱和程度有着直接的联系性，从中看出，铁芯的饱和程度越高，那么变压器工作点和线性之间的距离就会更加的远。

在有的情况下，3次谐波电流能够达到规定电流的0.5倍左右。

1.3非线性荷载方面当前，在电力电子技术不断发展的背景下，在供电系统中，增加了较多的非线性荷载，从低压小容量家用电器到高压大容量的工业交、直流变换装置都有着广泛应用。

浅析谐波产生的原因\影响及抑制措施摘要：随着高科技的飞速发展，各种新型用电设备也不断地问世和使用，致使产生的高次谐波越来越多。

而电力系统受到谐波影响后，轻则影响系统的运行效率，重则损坏设备以至危害电力系统的安全运行。

本文主要对谐波的产生与危害进行分析，并对店里系统抑制谐波的措施进行探讨，从而保证供电质量。

关键词：谐波；产生原因；影响；抑制措施一、谐波的概念谐波是指对周期性交流分量进行傅立叶级数分解，得到的频率为基波频率大于1整数倍的分量。

通俗地说谐波是一个周期电气量的正弦分量，其频率为基波频率的整数倍。

二、谐波的产生（一）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（整换流装置、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、电力机车、家用电器等，它们大量的用于化工、电气铁道，冶金，矿山等共矿企业以及各式各样的家用电器中。

（二）具有铁磁饱和特性设备，如变压器、电抗器等；变压器中的谐波电流是由励磁回路的非线性引起的，正常情况下，所加电压为额定电压，铁芯工作在线性范围内，谐波电流含量不大，但在轻载时电压升高，铁芯工作在饱和区，此时谐波电流就会大大增加。

在变压器正常工作过程中，如果有暂态扰动、负载剧烈变化都会产生大量谐波。

三、谐波的危害一般来讲，具有非线性特性或者对电流进行周期性开闭的电气设备对容量相对较大的电力系统影响不很明显，而对容量小的系统，谐波产生的干扰就不可忽视，谐波电流和谐波电压的出现，对公用电网是一种污染，它使用电设备所处的环境恶化，给周围的通信系统和公用电网以外的设备带来危害。

谐波污染对电力系统的危害严重性主要表现在：(一）对供电线路的影响谐波对供电线路产生了附加谐波损耗。

由于集肤效应和邻近效应，使线路电阻随频率增加而提高，造成电能的浪费；由于中性线正常时流过电流很小，故其导线较细，当大量的三次谐波电流流过中性线时，会使导线过热、绝缘老化、寿命缩短、损坏甚至发生火灾。

第1章绪论1.1 谐波的基本概念国际上公认的谐波定义为：“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倍数”。

由于谐波的频率是基波频率的整数倍，我们常称为高次谐波。

根据这个定义，频率不是基波频率整数倍的畸变波形称为间谐波(interharmonics)、分数谐波(fractional---harmonics)和次谐波(subharmonics) 。

在电力系统中，波形畸变现象的产生主要是由于大容量电力设备和用电整流或换流设备，以及其他电力电子设备等非线性负荷造成。

当正弦基波电压施加于非线性负荷时，负荷吸收的电流与施加的电压波形不同，畸变的电流影响电流回路中的配电设施，如变压器、导线、开关设备等。

在实际存在系统电源阻抗时，畸变电流将在阻抗上产生电压降，因而产生畸变电压，畸变电压将对负荷产生影响。

这些电力设备或用电设备负荷从电力系统中吸收的畸变电流可以分解为基波和一系列的谐波电流分量，这样就产生了谐波电流，这些谐波电流注入电网，就形成了电网谐波。

这些谐波电流值实际上与50HZ基波电压值和供电网的阻抗无关。

因此，对大多数谐波源可视作为恒流源，它们与50HZ基波不同，后者大多是恒压源。

根据谐波产生的原理不同，谐波源可分为两大类：（1）含有半导体元件的各种电力电子设备的谐波源含有半导体元件的各种电力电子设备的谐波源工作时按一定的规律开关不同的电路，使正弦电流(或电压)波形发生畸变，将谐波注入电网中，这种方式产生的谐波电流与供电电压波形、电力设备的电路结构及参数和控制方式有关。

近年来电力电子设备的迅速发展，这类谐波源成为最严重的谐波源。

从相数分有单相和多相；从功能分有整流、逆变、交流调压和变频等。

如整流设备、交直流换流设备、变压器、直流拖动设备整流器、PWM变频器、相控调制变频器以及现代工业为节能和控制用的电力电子设备等。

（2）含有电弧和铁磁非线性设备的谐波源含有电弧和铁磁非线性设备的谐波源所产生的谐波电流与供电电压波形和负荷的伏安特性有关。

变压器在谐波影响下对电价的影响【摘要】谐波对变压器的影响主要表现在以下几个方面：第一，谐波在变压器内产生损耗使变压器的出力降低；第二，谐波在变压器内产生损耗使变压器的温度升高，导致变压器的寿命降低；第三，谐波在变压器内产生损耗使从变压器输出的电能质量下降，对用户产生影响；第四，由于谐波的影响，相应与变压器的继电保护可能误动作，但是这个影响很难计算，所以在此不考虑这个因素。

在本文中，我们并不考虑电价的制定，而只是考虑这些对电价的影响。

【关键词】电力谐波；电能质量；继电保护；电力市场化；竞争机制；资源配置；供需平衡0 引言随着我国社会主义市场经济体制的确立，传统的垄断行业打破高度集中的垄断管理体制并走向市场成为必然趋势。

我国提出了电力改革的总体思路——推进厂网分开，引入竞争机制，建立规范有序的电力市场。

从政府宏观角度看，这项改革政策的出台基于两点考虑：一是，目前供需矛盾已基本缓和，改革时机已渐成熟；二是，通过改革，可以遏制工程造价越来越高，导致电价攀升的不良势头。

就电力企业本身而言，市场改革可以发挥市场机制的对资源配置的基础作用，实现人力、资金、燃料等电力资源的优化配置，实现产业结构的调整，促进企业技术进步，提高管理水平和经营效益。

另外，市场的价值规律和信息传导作用还可以有效地调节电力的供需平衡。

近年来现代科技迅猛发展，也为电力市场化提供了可能。

1 变压器产生损耗对电价的影响2 变压器温升对电价的影响2.1 自然寿命自然寿命也称“物质寿命”，是由于有形磨损所决定的设备的使用寿命，指一台设备从全新的状态开始使用，产生有形磨损，造成设备逐渐老化、损坏、直至报废所经历的全部时间。

正确使用，维护保养，计划检修可以延长设备的自然寿命，但不能从根本上避免其磨损。

任何一台设备磨损到一定程度时，必须进行修理或更新。

2.2 技术寿命由于科学技术的迅速发展，不断出现比现有技术更先进、经济性更好的新型设备，从而使现有设备在物质寿命尚未结束前就被淘汰。

谐波对变压器差动保护的影响摘要：本文说明了差动保护原理，明确了谐波对变压器差动保护的影响。

结合实际现场案例分析，针对谐波和差动保护之间的的关系得出了一些定性的结论。

关键词：谐波；差动保护；影响；案例分析；结论；中图分类号：tm40 引言一直以来，人们对谐波和差动保护之间的关系有一定的误解，差动保护出现误动作或误告警的情况后，大家首先会考虑流入保护装置谐波的含量是否超出国家标准，保护装置是否具有谐波过滤功能。

本文通过阐述差动保护的原理，说明了造成差动保护误动作的各种因素。

明确了谐波和差动保护之间的关系，澄清了谐波对差动保护的影响作用。

得出了一些定性的结论，对于促进电力行业专业技术人员进一步了解、掌握谐波和差动保护的相关知识，减少今后对差动保护故障分析的因素都具有重要意义。

1 差动保护装置原理概述差动保护装置是基于基尔霍夫电流定理“电路中流入节点电流的总和等于零”原理而形成的一种保护形式。

变压器正常工作或区外故障时，对于理想变压器，则流入变压器的电流和流出电流（折算后的电流）相等，差动继电器不动作。

当变压器内部故障时，各侧均向短路点提供短路电流，差动保护感受到的二次电流的和将远远高于保护启动值，差动继电器动作。

差动保护原理简单、动作无延时，一般用于变压器、线路、母线等电气设备的主保护。

差动保护是反映被保护元件（或区域）两侧电流差而动作的保护装置。

差动保护是保护变压器的内部短路故障，电流互感器安装在变压器的两侧，在正常负荷情况或外部发生短路时，流入差动继电器的电流为不平衡电流，在适当选择好两侧电流互感器的变压比和接线方式的条件下，该不平衡电流值很小，并小于差动保护的动作电流，故保护不动作；在变压器内部发生短路时，流入继电器的电流大于差动保护的动作电流，差动保护动作于跳闸。

由于变压器一、二次电流、电压大小不同，相位不同，电流互感器特性差异，电源侧有励磁电流，都将造成不平衡电流流过继电器，必须采用相应措施消除不平衡电流的影响。

1、高次谐波能使电网的电压与电流波形发生畸变,另外相同频率的谐波电压和谐波电流要产生同次谐波的有功功率和无功功率,从而降低电网电压,增加线路损耗,浪费电网容量,2、影响供电系统的无功补偿设备,谐波注入电网时容易造成变电站高压电容过电流和过负荷,在谐波场合下,电容柜无法正常投切,更严重的请况下,电容柜会将电网谐波进一步放大;3、影响设备的稳定性,尤其是对继电保护装置,危害特大;4、谐波的存在会造成异步电动机效率下降,噪声增大；使低压开关设备产生误动作；对工业企业自动化的正常通讯造成干扰,影响电力电子计量设备的准确性;5、谐波的存在会使电力变压器的铜损和铁损增加,直接影响变压器的使用容量和使用效率；还会造成变压器噪声增加,缩短变压器的使用寿命;谐波对公用电网和其他系统的危害大致有以下几个方面：1、加大企业的电力运行成本由于谐波不经治理是无法自然消除的,因此大量谐波电压电流在电网中游荡并积累叠加导致线路损耗增加、电力设备过热,从而加大了电力运行成本,增加了电费的支出;2、降低了供电的可靠性谐波电压在许多情况下能使正弦波变得更尖,不仅导致变压器、电容器等电气设备的磁滞及涡流损耗增加,而且使绝缘材料承受的电应力增大;谐波电流能使变压器的铜耗增加,所以变压器在严重的谐波负荷下将产生局部过热,噪声增大,从而加速绝缘老化,大大缩短了变压器、电动机的使用寿命,降低供电可靠性,极有可能在生产过程中造成断电的严重后果;3、引发供电事故的发生电网中含有大量的谐波源变频或整流设备以及电力电容器、变压器、电缆、电动机等负荷,这些电气设备处于经常的变动之中,极易构成串联或并联的谐振条件;当电网参数配合不利时,在一定的频率下,形成谐波振荡,产生过电压或过电流,危及电力系统的安全运行,如不加以治理极易引发输配电事故的发生;4、导致设备无法正常工作对旋转的发电机、电动机,由于谐波电流或谐波电压在定子绕组、转子回路及铁芯中产生附加损耗,从而降低发输电及用电设备的效率,更为严重的是谐波振荡容易使汽轮发电机产生震荡力矩,可能引起机械共振,造成汽轮机叶片扭曲及产生疲劳循环,导致设备无法正常工作;5、引发恶性事故继电保护自动装置对于保证电网的安全运行具有十分重要的作用;但是,由于谐波的大量存在,易使电网的各类保护及自动装置产生误动或拒动,特别在广泛应用的微机保护、综合自动化装置中表现突出,引起区域厂内电网瓦解,造成大面积停电等恶性事故;6、导致线路短路电网谐波将使测量仪表、计量装置产生误差,达不到正确指示及计量计量仪表的误差主要反映在电能表上;断路器开断谐波含量较高的电流时,断路器的遮断能力将大大降低,造成电弧重燃,发生短路,甚至断路器爆炸;7、降低产品质量由于谐振波的长期存在,电机等设备运行增大了振动,使生产误差加大,降低产品的加工精度,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,从而降低信号的传输质量,破坏信号的正常传输,不仅影响通话的清晰度,严重时将威胁通讯设备及人身安全;谐波会对邻近的通信系统产生干扰,轻者产生噪声,降低通信质量;重者导致住处丢失,使通信系统无法正常工作;电网谐波造成电网污染,正弦电压波形畸变,使电力系统的发供用电设备出现许多异常现象和故障,情况日趋严重;本文全面论述了电力系统中谐波的危害及产生情况,希望能引起我们的高度重视;谐波的危害电力系统中谐波的危害是多方面的,概括起来有以下几个方面：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;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;对于膜纸复合介质电容器,虽然允许有谐波时的损耗功率为无谐波时损耗功率的倍;对于全膜电容器允许有谐波时的损耗功率为无谐波时的倍,但如果谐波含量较高,超出电容器允许条件,就会使电容器过电流和过负荷,损耗功率超过上述值,使电容器异常发热,在电场和温度的作用下绝缘介质会加速老化;尤其是电容器投入在电压已经畸变的电网中时,还可能使电网的谐波加剧,即产生谐波扩大现象;另外,谐波的存在往往使电压呈现尖顶波形,尖顶电压波易在介质中诱发局部放电,且由于电压变化率大,局部放电强度大,对绝缘介质更能起到加速老化的作用,从而缩短电容器的使用寿命;一般来说,电压每升高1 0%,电容器的寿命就要缩短1/2左右;再者,在谐波严重的情况下,还会使电容器鼓肚、击穿或爆炸;对电力变压器的危害谐波使变压器的铜耗增大,其中包括电阻损耗、导体中的涡流损耗与导体外部因漏磁通引起的杂散损耗都要增加;谐波还使变压器的铁耗增大,这主要表现在铁心中的磁滞损耗增加,谐波使电压的波形变得越差,则磁滞损耗越大;同时由于以上两方面的损耗增加,因此要减少变压器的实际使用容量,或者说在选择变压器额定容量时需要考虑留出电网中的谐波含量;除此之外,谐波还导致变压器噪声增大,变压器的振动噪声主要是由于铁心的磁致伸缩引起的,随着谐波次数的增加,振动频率在1KHZ左右的成分使混杂噪声增加,有时还发出金属声;由于谐波次数高频率上升,再加之电缆导体截面积越大趋肤效应越明显,从而导致导体的交流电阻增大,使得电缆的允许通过电流减小;另外,电缆的电阻、系统母线侧及线路感抗与系统串联,提高功率因数用的电容器及线路的容抗与系统并联,在一定数值的电感与电容下可能发生谐振;对用电设备的危害对电动机的危害谐波对异步电动机的影响,主要是增加电动机的附加损耗,降低效率,严重时使电动机过热;尤其是负序谐波在电动机中产生负序旋转磁场,形成与电动机旋转方向相反的转矩,起制动作用,从而减少电动机的出力;另外电动机中的谐波电流,当频率接近某零件的固有频率时还会使电动机产生机械振动,发出很大的噪声;对低压开关设备的危害对于配电用断路器来说,全电磁型的断路器易受谐波电流的影响使铁耗增大而发热,同时由于对电磁铁的影响与涡流影响使脱扣困难,且谐波次数越高影响越大；热磁型的断路器,由于导体的集肤次应与铁耗增加而引起发热,使得额定电流降低与脱扣电流降低；电子型的断路器,谐波也要使其额定电流降低,尤其是检测峰值的电子断路器,额定电流降低得更多;由此可知,上述三种配电断路器都可能因谐波产生误动作;对于漏电断路器来说,由于谐波汇漏电流的作用,可能使断路器异常发热,出现误动作或不动作;对于电磁接角器来说,谐波电流使磁体部件温升增大,影响接点,线圈温度升高使额定电流降低;对于热继电器来说,因受谐波电流的影响也要使额定电流降低;在工作中它们都有可能造成误动作;对弱电系统设备的干扰对于计算机网络、通信、有线电视、报警与楼宇自动化等弱电设备,电力系统中的谐波通过电磁感应、静电感应与传导方式耦合到这些系统中,产生干扰;其中电感应与静电感应的耦合强度与干扰频率成正比,传导则通过公共接地耦合,有大量不平衡电流流入接地极,从而干扰弱电系统;影响电力测量的准确性目前采用的电力测量仪表中有磁电型和感应型,它们受谐波的影响较大;特别是电能表多采用感应型,当谐波较大时将产生计量混乱,测量不准确;谐波对人体有影响从人体生理学来说,人体细胞在受到刺激兴奋时,会在细胞膜静息电位基础上发生快速电波动或可逆翻转,其频率如果与谐波频率相接近,电网谐波的电磁辐射就会直接影响人的脑磁场与心磁场;谐波的产生总而言之,电网谐波来自于3个方面：一是发电源质量不高产生谐波；二是输配电系统产生谐波；三是用电设备产生的谐波;其中用电设备产生的谐波最多;发电机由于三相绕组在制作上很难做到绝对对称,铁心也很难做到绝对均匀一致和其他一些原因,发电源多少也会产生一些谐波,但一般来说很少;输配电系统中主要是电力变压器产生谐波,由于变压器铁心的饱和,磁化曲线的非线性,加上设计变压器时考虑经济性,其工作磁密选择在磁化曲线的近饱和段上,这样就使得磁化电流呈尖顶波形,因而含有奇次谐波;它的大小与磁路的结构形式、铁心的饱和程度有关;铁心的饱和程度越高,变压器工作点偏离线性越远,谐波电流也就越大,其中3次谐波电流可达额定电流的%;在用电设备中,下面一些设备都能产生谐波;晶闸管整流设备;由于晶闸管整流在电力机车、铝电解槽、充电装置、开关电源等许多方面得到了越来越广泛的应用,给电网造成了大量的谐波;我们知道,晶闸管整流装置采用移相控制,从电网吸收的是缺角的正弦波,从而给电网留下的也是另一部分缺角的正弦波,从而给电网留下的也是另一部分缺角的正弦波,显然在留下部分中含有大量的谐波;如果整流装置为单相整流电路,在接感性负载时则含有奇次谐波电流,其中3次谐波的含量可达基波的30%；接容性负载时则含有奇次谐波电压,其谐波含量随电容值的增大而增大;如果整流装置为三相全控桥6脉整流器,变压器原边及供电线路含有5次及以上奇次谐波电流；如果是12脉冲整流器,也还有11次及以上奇次谐波电流;经统计表明：由整流装置产生的谐波占所有谐波的近40%,这是最大的谐波源;变频装置;变频装置常用于风机、水泵、电梯等设备中,由于采用了相位控制,谐波成份很复杂,除含有整数次谐波外,还含有分数次谐波,这类装置的功率一般较大,随着变频调速的发展,对电网造成的谐波也越来越多;电弧炉、电石炉;由于加热原料时电炉的三相电极很难同时接触到高低不平的炉料,使得燃烧不稳定,引起三相负荷不平衡,产生谐波电流,经变压器的三角形连接线圈而注入电网;其中主要是27次的谐波,平均可达基波的8%20%,最大可达45%;气体放电类电光源;荧光灯、高压汞灯、高压钠灯与金属卤化物灯等属于气体放电类电光源;分析与测量这类电光源的伏安特性,可知其非线性十分严重,有的还含有负的伏安特性,它们会给电网造成奇次谐波电流;家用电器;电视机、录像机、计算机、调光灯具、调温炊具等,因具有调压整流装置,会产生较深的奇次谐波;在洗衣机、电风扇、空调器等有绕组的设备中,因不平衡电流的变化也能使波形改变;这些家用电器虽然功率较小,但数量巨大,也是谐波的主要来源之一;。

配电网谐波的产生及危害一、谐波的概念在供电系统中，通常总是希望交流电压和交流电流呈正弦波形。

正弦电压可表示为()sin()u t t ωα=+ （10–12）式中，U ——电压有效值；α——初相角；ω——角频率，ω=2πf=2π/T ；f ——频率；T ——周期。

正弦电压施加在线性无源元件电阻、电感和电容上，其电流和电压分别为比例、积分和微分关系，仍为同频率的正弦波。

但当正弦电压施加在非线性电路上时，电流就变为非正弦波，非正弦电流在电网阻抗上产生压降，会使电压波形也变为非正弦波。

当然，非正弦电压施加在线性电路上时，电流也是非正弦波。

对于周期为T=2π/ω的非正弦电压u （ωt ），一般满足狄里赫利条件，可分解为如下形式的傅里叶级数01()(c o s s i n )n n n u t a an t b n t ωωω∞==++∑ （10–13）式中2001()()2a u t d t πωωπ=⎰ 201()c o s ()n a u t n t d t πωωωπ=⎰ 201()s i n ()n b u t n t d t πωωωπ=⎰ （n=1，2，3…） 或01()s i n ()n n n u t a c n t ωωϕ∞==++∑ （10–14）式中，n c 、n ϕ和n a 、n b 的关系为n c = (/)n n n a r c t g a b ϕ=s i n n n na c ϕ= c o s n n nb c ϕ= 在式（10–13）或式（10–14）的傅里叶级数中，频率为1/T 的分量称为基波，频率为大于1整数倍基波频率的分量成为谐波，谐波次数为谐波频率和基波频率的整数比。

以上公式及定义均以非正弦电压为例，对于非正弦电流的情况也完全适用，把式中u （ωt ）转成i （ωt ）即可。

n 次谐波电压含有率以HRU n （Harmonic Ratio U n ）表示。

1100(%)n n U H R U U =⨯ （10–15） 式中，n U ——第n 次谐波电压有效值（方均根值）；1U ——基波电压有效值。

什么是谐波及谐波的危害谐波是什么在交流电中，电源发出的是正弦电流和正弦电压，而负载所需要的电流和电压的波形也应当是正弦波形，但是由于各种因素的影响，负载端所需要的电流和电压波形可能会发生畸变，也就是波形不再是正弦波形。

在波形发生畸变的情况下，会有一些波形的分量出现在电力系统中，这些波形分量即为谐波。

谐波的产生原因谐波是由于电力系统中存在非线性负载而产生的。

具体来说，可以将非线性负载分为两类。

第一类是导致电流畸变的负载，如电子器件、弧炉、电弧炉等；第二类是导致电压畸变的负载，如变压器、电动机、放电灯等。

这些负载在工作时，由于其特殊的电学特性，会使得所需电流或电压发生畸变，因此就会产生谐波。

谐波的危害1.使变压器过热谐波电流会使变压器铁核的铜损和铁损增加，从而使变压器温升过高。

在变压器内部，铁芯损功会对油温产生较大的影响，导致油温升高，最终使变压器过热。

如果过热程度严重，会导致变压器绝缘老化、绝缘击穿等。

2.影响电能计量由于谐波电流的存在，会使得电能计量的准确性受到影响。

在全功率电流表中，谐波电流与基波电流的叠加会导致表头转子偏转，造成电表误差。

在互感器中，谐波电流也会使得互感器的准确性受到影响。

3.增加电力系统的损耗谐波电流还会增加电力系统的损耗，如线路上的热损耗、变压器的铜损和铁损等。

由于谐波电流的存在，使得交流电路中的电能的总有效值增加了，从而增加了系统的损耗。

4.影响电源的能力谐波电流会影响电源的能力，使得电源的有效输出功率降低，从而影响设备的正常工作。

如果谐波电流较大，还会影响电源谐波抑制和电源噪声。

5.影响其他设备的正常工作谐波电流还会影响其他设备的正常工作。

由于谐波电流会使得电力系统中的电压波形失真，造成其他设备的故障，如电机的震动加剧、电容器容量下降、接触器碳化等。

虽然谐波在电力系统中存在的时间不长，但是其对电力系统的危害是不可忽视的，需要防范和治理谐波。

通过采用控制非线性负载电流、增加电源稳压器、加装滤波器等方法可以有效降低谐波水平，保障电力系统的正常运行。

谐波的危害与治理谐波（Harmonics）是一种电力质量问题，指的是电力系统中频率是电力系统基波频率整数倍的电力信号。

由于现代社会对电力供应的要求越来越高，而电子设备的普及也带来了大量频率非线性负载，这使得谐波问题变得日益突出。

谐波的产生会对电力系统及相关设备带来一系列危害，因此需要进行治理。

本文将对谐波的危害及其治理进行全面探讨。

一、谐波的危害1. 对供电网造成负荷加重：谐波电流会增加供电系统的总功率需求，使电网负荷加重。

由于谐波电流的存在，设备的运行效率降低，电网传输能力减小，给供电企业带来电能损失和运行成本的增加。

2. 对设备造成电磁烦扰：谐波电流会引起电力设备内部漏磁力的增加，产生电磁烦扰现象。

这种电磁烦扰会影响到设备的正常运行，造成设备的故障、损坏甚至火灾。

3. 对电力设备造成损坏：谐波电流会引起设备内部电涌、过热等问题，导致电力设备的损坏。

特别是对低压配电设备，谐波容易引起设备的过载和损坏，给用电客户和企业带来不必要的维修成本。

4. 对电力质量造成污染：谐波会引起电压畸变，特别是谐波电压会使系统电压波形变形，导致电压失真。

这不仅影响设备的正常运行，还会在输配电系统中产生大量的电能损耗，降低电力质量，影响用户的用电质量。

5. 对通信设备造成干扰：谐波会产生高频电磁辐射，对无线通信设备产生干扰。

这种干扰会导致通信设备的信号质量下降，甚至影响通信的稳定性和安全性。

二、谐波的治理谐波治理是指采取一系列措施来减少或消除谐波对电力系统造成的危害。

谐波治理需要从源头和末端两个方面进行考虑，下面将介绍一些常见的谐波治理方法。

1. 谐波源控制：谐波源控制是对产生谐波的负载进行控制，减少谐波的产生。

常见的谐波源控制方法有：（1）采用低谐波负载：选择具有较低谐波水平的负载设备，例如使用变频器时选择带有滤波器的变频器，这样可以减少负载引起的谐波电流。

（2）限制非线性负载容量：对于存在大量非线性负载的设备，可以分时控制其使用量，减少谐波产生。