谐波简要分析

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1、谐波分析一、谐波的定义电力系统谐波的定义是指对周期性非正弦电量进行傅立叶级数分解，除了得到与基波频率相同部分的分量，还得到一系列频率大于基波频率的分量，这部分称为谐波。即电网屮电压或电流除了频率为50Hz部分电压或电流部分，其余电压或电流频率高于50Hz部分为谐波。频率为基波频率50Hz的多少倍即称为多少次谐波。二、谐波的产生谐波产生的根本原因是由于电压通过非线性负载时波形发生了畸变，电压与电流不成线性（不成正比）关系造成的。电力系统中主要是非线性设备、逆变负荷设备产生谐波，现在着重分析非线性设备，如整流器、开关电源等。以最简单的二极管为例：二极管的管压降

2、为0.7V,当通过交流电压时，电源电压与负载电压波形如2负载电压与输入电压不成比例即输入电压发生了畸变，畸变屯压、电流造成谐波。谐波Z所以有危害是因为这些造成谐波设备在吸收发动机供给的基波能量时，又把部分基波能量转换成谐波能量向系统输送，使英它设备受干扰其至使供电系统发生畸变。三、谐波的危害谐波因为其电流大，频率高且不同于基波频率等特点对不同的设备造成不同的影响。（一）、使变压器基波负载容量下降，噪音变大。（二）、使电动机，发电机效率降低；（三）、使电力电缆发热。（四）、使继电保护口动装置误动作。（五）、对功率因数补偿柜的影响电容组容抗随频率增高而降低，谐

3、波电流频率高，因而流过电容组时电流增大，使电容器寿命缩短。电容补偿只能解决相位滞后而不能解决电流畸变，不能出來谐波问题。增加电容使电路阻抗复杂，容易形成电路谐振。（六）、谐波会使公用电网中的电力设备产生附加的损耗，浪费用电。谐波部分能量加载于负载上，虽然做了有用功和无用功，但这些做功没必要。四、谐波的治理国家颁布的《电力供应与使用条例》笫十九条规定：用户受电端的供电质量应当符合国家标准或者电力行业标准。作为电能质量之一的《电能质量■公用电网谐波》对谐波电压畸变及谐波电流做了详细规定：电网标称电压kV电压总谐波崎变率%各次谐波电压含有率：%奇数偶数0.385

4、.04.02.064.03.21.610353.02.41.2661102.01.60.8表2注入介共连按点的谐波电流允许ffL蠶KV基准短路容量MVA谐波次数及谐波电流允许值：A234567891011121314151617181920212223242S0.381078623962264419211628132411129.7id8.6167.88.97.1146.512610043342134142411118.5167.1136.16.853104.79.0434.93.9743.66.810100262013208.5156.46.85.19.

5、3437.93.741326.02.85.42.62.92.34.52.14.13525015127.712518.83.8413.15.62.64.72.22.5193.61.73.21.51.8142.71.32.56650016138.1135.49.34.1433.35.92.7502.32.62.03.81.83.41.61.91.52.81.42.8110750129.66.09.64.06.83.03.22.44.32.03.71.71.91.52.81.32.51.21.4112.11.01.9针对谐波的治理两种方法：一是采用无源滤波或有源

6、滤波电路谐波來旁路或滤除谐波；二率校正电路对装置本身进行改造，使其补偿所产生的谐波。由于第二中方法是针对较小的装置，个人觉得不用考虑。（一）、无源滤波器：电力无源滤波器即在电容器上串联电抗器组成，除滤波外还兼冇无功补偿的功能，成本较低，广泛使用。缺点，一方面是无法对动态变化的谐波有针对性进行滤除另一方而是滤除效果一般，只能达到50%〜60%的程度。针对无源滤波器可以同时采用两个，一个滤掉3次谐波，一个过滤频次较高的波，但是无源滤波器滤波特性受系统阻抗的影响，一旦负载变动很大，不易扩展，需更换滤波器设备。（二）、有源滤波器冇源滤波器是一种大功率波形发生器，它

7、把谐波源发出的谐波经过釆样、180°移相后，再完整的复制出来，并送到谐波源的入网点，复制的谐波与谐波源产生的谐波幅值相等、方向相反，并跟随谐波的变化而变化，如此，谐波源产生的谐波就完全被抵消了。但是价格昂贵，如果并联，没冇功率补偿。