2022年电路中的名词概念.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载谐波与纹波一、 1. 何为谐波？纹波是指直流中的沟通重量 沟通信号中的高次重量,可以归到广义的谐波 ;而狭义的谐波就通常是指谐波指与沟通基频有肯定倍数关系的沟通重量,如 50HZ 沟通电路中存在的100HZ、150HZ、200HZ、250HZ、300HZ 频率的沟通重量,称高次谐波；纹波是指直流或沟通电路中的沟通重量,纹波频率与沟通基频无固定关系；纹波包括谐波；“谐波 ”一词起源于声学； 有关谐波的数学分析在 了良好的基础；傅里叶等人提出的谐波分析 方法至今仍被广泛应用；电力系统的谐波问题早在18 世纪和 19 世纪已经奠定2

2、0 世纪 20 岁月和 30 年代就引起了人们的留意；当时在德国,由于使用静止汞弧变流器而造成了电压、电流波形的畸变； 1945 年 J.C.Read发表的有关变流器谐波的论文是早期有关谐 波讨论的经典论文；到了 50 岁月和 60 岁月,由于高压直流输电技术的进展, 发表了有关变流器引起电力系统谐波问题的大量论文；70 岁月以来,由于电力电子技术的飞速发展,各种电力电子装置在电力系统、工业、交通及家庭中的应用日益广泛,谐波 所造成的危害也日趋严峻； 世界各国都对谐波问题予以充分和关注；国际上召开 了多次有关谐波问题的学术会议, 不少国家和国际学术组织都制定了限制电力系 统谐波和用电设备谐波的

3、标准和规定；谐波讨论的意义, 道德是由于谐波的危害特别严峻；谐波使电能的生产、 传输和利用的效率降低,使电气设备过热、产生振动和噪声,并使绝缘老化,使用 寿命缩短,甚至发生故障或烧毁； 谐波可引起电力系统局部并联谐振或串联谐振,使谐波含量放大, 造成电容器等设备烧毁； 谐波仍会引起继电爱护和自动装置误 动作,使电能计量显现纷乱； 对于电力系统外部, 谐波对通信设备和电子设备会 产生严峻干扰；2. 谐波抑制为解决电力电子装置和其他谐波源的谐波污染问题,基本思路有两条： 一条名师归纳总结 是装设谐波补偿装置来补偿谐波,这对各种谐波源都是适用的； 另一条是对电力第 1 页,共 14 页- - - -

4、 - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载电子装置本身进行改造,使期不产生谐波,且功率因数可掌握为 1,这当然只适用于作为主要谐波源的电力电子装置；装设谐波补偿装置的传统方法就是采纳LC 调谐滤波器； 这种方法既可补偿谐波,又可补偿无功功率,而且结构简洁,始终被广泛使用；这种方法的主要缺点是补偿特性受电网阻抗和运行状态影响,易和系统发生并联谐振, 导致谐波放大,使 LC 滤波器过载甚至烧毁；此外,它只能补偿固定频率的谐波,补偿成效 也不甚抱负；3. 无功补偿仍 人们对有功功率的懂得特别简洁, 而要深刻熟识无功功率却并不是轻而易举 的；在正弦电路中,无功功率

5、的概念是清晰的,而在含有谐波时,至今尚无获得 公认的无功功率定义； 但是,对无功功率这一概念的重要性,对无功补偿重要性 的熟识,却是一样的； 无功补偿应包含对基波无功功补偿和对谐波无功功率的补 偿；无功功率对供电系统和负荷的运行都是特别重要的；电力系统网络元件的阻抗主要是电感性的；因此,粗略地说,为了输送有功功率,就要求送电端和受电端的电压有一相位差, 这在相当宽的范畴内可以实现；而为了输送无功功率, 就要求两端电压有一幅值差, 这只能在很窄的范畴内实现； 不仅大多数网络元件消耗无功功率, 大多数负载也需要消耗无功功率；网络元件和负载所需要的无功功率必需从网络中某个地方获得； 明显,这些无功功

6、率假如都要由发电机供应并经 过长距离传送是不合理的, 通常也是不行能的； 合理的方法应是在需要消耗无功 功率的地方产生无功功率,这就是无功补偿；无功补偿的作用主要有以下几点：（1） 提高供用电系统及负载的功率因数,降低设备容量,削减功率损耗；（2） 稳固受电端及电网的电压, 提高供电质量； 在长距离输电线中合适的 地点设置动态无功补偿装置仍可以改善输电系统的稳固性,提高输电才能；（3） 在电气化铁道等三相负载不平稳的场合,三相的有功及无功负载；二、谐波和无功功率的产生通过适当的无功裣可以平稳在工业和生活用电负载中, 阻感负载占有很大的比例； 异步电动机、变压器、名师归纳总结 - - - - -

7、 - -第 2 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载荧光灯等都是典型的阻感负载； 异步电动机和变压器所消耗的无功功率在电力系统所供应的无功功率中占有很高的比例；电力系统中的电抗器和架空线等也消耗一些无功功率； 阻感负载必需吸取无功功率才能正常工作,这是由其本身的性质所打算的；电力电子装置等非线性装置也要消耗无功功率,特殊是各种相控装置；如相控整流器、 相控沟通功率调整电路和周波变流器,在工作时基波电流滞后于电网电压,要消耗大量的无功功率；另外,这些装置也会产生大量的谐波电流,谐 波源都是要消耗无功功率的； 二极管整流电路的基波电流相位和电网电压相

8、位大致相同,所以基本不消耗基波无功功率；但是它也产生大量的谐波电流,因此也消耗肯定的无功功率；近 30 年来,电力电子装置的应用日益广泛,也使得电力电子装置成为最大 的谐波源；在各种电力电子装置中,整流装置所占的比例最大；目前,常用的整流电路几乎都采纳晶闸管相控整流电路或二极管整流电路,其中以三相桥式和单相桥式整流电路为最多； 带阻感负载的整流电路所产生的谐波污染和功率因数滞 后已为人们所熟识； 直流侧采纳电容滤波的二极管整流电路也是严惩的谐波污染 源；这种电路输入电流的基波重量相位与电源电压相位大体相同,因而基波功率 因数接近 1； 但其输入电流的谐波重量却很大,给电网造成严峻污染,也使得

9、总的功率因数很低； 另外,采纳相控方式的沟通电力调整电路及周波变流器等电 力电子装置也会在输入侧产生大量的谐波电流；三、无功功率的影响和谐波的危害 1.无功功率的影响（1）无功功率的增加,会导致电流增大和视在功率增加,从而使发电机、变压器及其他电气设备容量和导线容量增加；同时,电力用户的起动及掌握设备、测量外表的尺寸和规格也要加大；（2）无功功率的增加,使总电流增大,因而使设备及线路的损耗增加,这 是显而易见的；（3）使线路及变压器的电压降增大,假如是冲击性无功功率负载,仍会使 电压产生猛烈波动,使供电质量严峻降低；2.谐波的危害名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 14 页

10、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载抱负的公用电网所供应的电压应当是单一而固定的频率以及规定的电压幅值；谐波电流和谐波电压的显现,对公用电网是一种污染, 它使用电设备所处的环境恶化, 也对四周的能耐电力电子设备广泛应用以前,人们对谐波及其危害就进行过一些讨论, 并有肯定熟识, 但那时谐波污染仍需要严惩没有引起足够的重视；近三四十年来, 各种电力电子装置的快速使得公；用电网的谐波污染日趋严重,由谐波引起的各种故障和事故也不断发生,谐波危害的严峻性才引起人们高度的关注；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）谐波使公用电网中的元件产生了附加的谐波损耗

11、,降低了发电、输电及用电设备的效率,大量的3 次谐波流过中性线时会使线路过热甚至发生火灾；（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引起附加损耗外,仍会产生气械振动、噪声和过电压,使变压器局部严峻过热；谐波使电容器、电缆等设备过热、绝缘老化、寿命缩短,以至损坏；（3）谐波会引起公用电网中局部的并联谐振和串联谐振,从而使谐波放大,这就使上述（ 1）和（ 2）的危害大大增加,甚至引起严峻事故；（4）谐波会导致继电爱护和自动装置的误动作,并会使电气测量外表计量不精确；（5）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；什么是谐波？

12、供电系统的谐波是怎么定义的？谐波 一词起源于声学； 有关谐波的数学分析在18 世纪和 19 世纪已经奠定了良好的基础； 傅里叶等人提出的谐波分析方法至今仍被广泛应用；电力系统的谐波问题早在 20 世纪 20 岁月和 30 岁月就引起了人们的留意；当时在德国,由于使用静止汞弧变流器而造成了电压、电流波形的畸变；1945 年 J.C.Read发表的有关变流器谐波的论文是早期有关谐波讨论的经典论文；到了 50 岁月和 60岁月,由于高压直流输电技术的进展, 发表了有关变流器引起电力系统谐波问题的大量论文； 70 岁月以来,由于电力电子技术的飞速进展,各种电力电子装置在电力系统、 工业、交通及家庭中的

13、应用日益广泛,谐波所造成的危害也日趋严重；世界各国都对谐波问题予以充分和关注；国际上召开了多次有关谐波问题的学术会议,不少国家和国际学术组织都制定了限制电力系统谐波和用电设备谐波名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载的标准和规定；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,除了得到与电网基波频率相同的重量, 仍得到一系列大于电网基波频率的重量,这部分电量称为谐波；谐波频率与基波频率的比值（n=fn/f1） 称为谐波次数；电网中有时也存在非整数倍谐波,称为非谐波（Non-harmonics

14、）或分数谐波；谐波实际上是一种 干扰量,使电网受到 “污染 ”；电工技术领域主要讨论谐波的发生、传输、测量、危害及抑制,其频率范畴一般 为 2n40；谐波是怎么产生的？电网谐波来自于 3 个方面：一是发电源质量不高产生谐波：发电机由于三相绕组在制作上很难做到肯定对称,铁心也很难做到肯定匀称一样和其他一些缘由,发电源多少也会产生一些谐波,但一般来说很少；二是输配电系统产生谐波：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, 其工作磁密挑选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

15、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0.5%；三是用电设备产生的谐波：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、开关电源等很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,晶闸管整流装置采纳移相掌握, 从电网吸取的是缺角的正弦波, 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,明显在留下部分中含有大量的谐波；假如整流装置为单相整流电路, 在接感性负载时就含有奇次谐波电流, 其中 3 次谐波的含量可达基波的 30%；接容性负载时就含

16、有奇次谐波电压, 其谐波含量随电容值的增大而增大；假如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； 假如是 12 脉冲整流器, 也仍有 11 次及以上奇次谐波电流； 经统计说明： 由整流装置产生的谐波占全部谐波的近40%,这是最大的谐波源；名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载变频装置；变频装置常用于风机、水泵、电梯等设备中,由于采纳了相位控 制,谐波成份很复杂,除含有整数次谐波外,仍含有分数次谐波,这类装置的功 率一般较大,随着变频调速的进展,对电网造成的谐

17、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,使得燃烧不稳固,引起三相负荷不平稳,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 2 7 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,可知其非线性特别严峻,有的仍含有负的伏安特性,它们会给电网造成奇次谐波电流；家用电器；电视机、录像机、运算机、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,

18、因不平稳电流的变化也能使波形转变；这些家用电器虽然功率较小,但数量庞大,也是谐波的主要来源之一；谐波怎么回事 一、 引言 一个抱负的电力系统是以单一恒定频率与规定幅值的稳固电压供电的；但实际上,由于近年来随着科学技术的不断进展,压装置的利用、高在电力系统中大功率换流设备和调压直流输电的应用、 大量非线性负荷的显现以及供电系统本身存在的非线性 元件等使得系统中的电压波形畸变越来越严峻,对电力系统造成了很大的危害,如：使供电系统中 的元件损耗增大、 降低用电设备的使用寿命、 干扰通讯系统等； 严峻时甚至 仍能使设备 损坏,自动掌握失灵,继电爱护误动作,因而造成停电事故等及其它问题；所谓 知己知彼,

19、百战不殆 ,因此 ,要实现对电网谐波的综合治理 源及电网在,就必需搞清晰谐波的来名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载各种不同运行方式下谐波潮流的分布情形,波,从而改以实行相应的措施限制和排除谐善供电系统供电质量和确保系统的安全经济运行；二、 电力系统谐波的来源 电力系统中谐波源是多种多样的；主要有以下几种：1、系统中的各种非线性用电设备如：换流设备、调压装置、电气化铁道、电弧炉、荧光 灯、家用电器以及各种电子节能掌握设备等是电力系统谐波的主要来源；这 些设备即使 供应它抱负的正弦波电压, 它取用的电

20、流也是非线性的, 即有谐波电流存在；并且这些设备产生的谐波电流也会注入电力系统,些设备的谐 波含量打算于它本身的特性和工作状况,为谐波恒流 源；使系统各处电压产生谐波重量； 这基本上与电力系统参数无关, 可视2、供电系统本身存在的非线性元件是谐波的又一来源；这些非线性元件主 要有变压器激等；磁支路、交直流换流站的可控硅掌握元件、可控硅掌握的电容器、 电抗器组3、如荧光灯、家用电器等的单个容量不大,但数量很大且散布于各处,电力部门又难以 治理的用电设备； 假如这些设备的电流谐波含量过大,就会对电力系统造成 严峻影响,对该类设备的电流谐波含量,在制造时即应限制在肯定的数量范畴之内；4、发电机发出的

21、谐波电势；发电机发出谐波电势的同时也会有谐波电势产 生,其谐波电势取决于发电机本身的结构和工作状况,谐波恒压源基本上与外接阻抗无关； 故可视为名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载,但其值很小；三、 电力系统谐波潮流运算所 谓 电 力 系 统 谐 波 潮 流 计 算 , 就 是 通 过 求 解 网 络 方 程 In=YnUn n=3,5,7 .n：谐波次数； In 为谐波源负荷注入电网的 波导纳阵； Un 为n 次谐波电流列向量； Yn 为电网的 n 次谐电网中各节点母线的 n 次谐波电压列向量 ；求

22、得电网中各节点（母线）得 谐波电压,进 而求得各支路中的谐波电流；当电力系统中存在有谐波源时, 此时系统中个接点电压和支路电流均会有高 次谐波；为了确定谐波电压和谐波电流在供电系统中的分布,效电路进行需要对谐波阻抗构成的等潮流运算,同时当整流装置供电系统中有容性元件存在时,仍要依据各支路 谐波阻抗的 性质和大小,来检验有无谐振的情形；进行谐波潮流运算,第一必需确定电网元件的谐波阻抗；（3.1）、 电网各类元件的谐波阻抗：（1）、同步发电机的谐波阻抗合格的发电机的电势是纯正弦的,基波网络；不含有高次谐波, 其发电机电势只存在于在高次谐波网络里, 由于发电机谐波电势很小, 此时可视发电机谐波电势为

23、零；故其等值电路为连接机端与中性点的谐波电抗* ；其中 XGn=nXG1- （1）式中 XG1 为基波时发电机的零序、正序或负序电抗,有该次谐波的序特性打算名师归纳总结 假如需要计及网络损耗,对于发电机,可将其阻抗角按85 度估量,对于输第 8 页,共 14 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载电线,变压器和负荷等元件的等值发电机,可将其阻抗角按 75 度估量；（2）、变压器的谐波阻抗电力系统谐波的幅值常是随着频率的上升而衰减,高压电网中故在基波潮流运算特殊是,常忽视变压器的激磁支路和匝间电容；在运算谐波电流时, 只考虑变压器的漏抗,

24、且认为与谐波次数所认定的频率成正比；简化为一连 接原副边节点的谐波电抗 * 其中 * 为变压器基波漏电抗；在一般情形下, 变压器的等值电路就在高次谐波的作用下, 绕组内部的集肤效应和接近效应增大,这时变压器的电阻大致与谐波次数的平方成正比,此时的变压器谐波阻抗为：Zn=sqrtnRT1+jnXT1-（3）其中 RT1 为基波时变压器的电阻；对于三相绕组变压器,可采纳星型等值电路,其谐波阻抗的运算方法通上；当谐波源注入的高次谐波电流三相不对称时,各序阻抗计 算出三相谐波阻抗；3）电抗器的谐波阻抗就要依据变压器的接线方式和当只计及电抗器感抗时,对 n 次谐波频率为：XLn=Nxl*UN/sqrt3

25、IN 4）、输电线路的谐波阻抗输电线路是具有匀称分布参数的电路,相对称的；经过完全换位的输电线路可看作是三在潮流运算中,通常以集中参数的 PI 型等值电路表示；如下图：在计及分布特性的情形下,就：ZLn=Znshrnl Yln/2=chrnl-1/Znshrnl 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载ZN 和 RN 分别为对于于该次谐波时线路的波阻抗和传播常数；其中 Zn=sqrtZ0n/Y0n Rn=sqrtZ0nYon Z0N 和 Y0N 分别为该次谐波时输电线路单位长度的阻抗和导纳 五）、负荷的

26、谐波阻抗 在谐波潮流运算时, 基波部分可按节点注入功率看待,而在谐波网络中将它看作是恒定阻抗, 近似地可认为综合负荷为一等值电动机；其综合负荷的谐波等 值阻抗值为：ZN=SQRT（N）R1+JNX1 其中 R1,X1 为基波等值电动机的负序电阻、电抗、其值可由该节点的基 波电压、功率 值经换算求得；零序电流一般不会进入负荷, 因而在零序性的高次谐波网络里,可忽视负荷 支路；当确定了电路中各电气元件的谐波阻抗后,可以构成一个谐波作用的等效电路,以便进行运算,绘制谐波作用下的等效电路时应留意以下几个特点：（1）、谐波作用的等效电路,均应以整流装置为中心,依据实际接线构成,于是整流装 置视为谐波源,

27、 而电力系统的发电机不是以能源显现,而是作为谐波源的负 载阻抗的一 部分；（2）、电路元件阻抗可以用出名值进行运算,也可以用标幺值进行运算；当采纳出名值 进行运算时,全部电路应折算到某一基准电压,便于分析和应用；（3）一般运算中,元件的全部电阻均可忽视,但是当系统某一部分发生或 接近并联或串 联谐振时,此时的电阻影响却不能忽视；（4）、在谐波电流近似运算中,所确定的是整流装置侧的总谐波电流,根 据谐波作用等 效电路,才能确定各支路谐波电流和电压的分布；名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载3.2、

28、谐波潮流运算（3.2.1）、无容性元件网络的谐波潮流运算（1）、对称系统的谐波潮流运算对称系统中三相情形相同,因此可以按一相情形来运算；当确定了整流装置任一侧总谐波电流后,统网络中任结合谐波等效电路, 就可以确定系一支路的谐波电流分布； 然后再依据节点谐波电压和节点注入谐波电流的关 系 I=YU （其 中,Y 为谐波导纳阵）,就可以确定各处的节点谐波电压了；进而可求出潮 流功率；其计 算步骤如下：、依据所给运行条件,以通常的潮流运算方法求解基波潮流；、按谐波源工作条件,确定其它有关参数及需要运算的谐波次数；、运算各元件谐波参数,形成各次谐波网络节点导纳矩阵,并运算相应 谐波网的注入 电流；、由

29、式 IN=YNUN 确定各节点的谐波电压,并运算各支路谐波功率；其中,应留意有谐波仪测出的谐波注入电流,角；故求出其相角是相对于基波电流的相基波电流后, 需将谐波注入电流相角进行修正；同样,系统节点的功率是基 波功率与谐 波功率之和, 故基波注入功率也应进行修正； 但线性负荷处的基波注入功率 不必修正；（2）、不对称系统谐波潮流运算 在不对称系统中, 三相情形各不相同, 而且相互影响, 因此必需同时进行三 相系统的计 算；不对称网络潮流的运算可将网络分为各次谐波网络,各节点基波先运算基波网络, 求得名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 14 页精选学习资料 - - - -

30、- - - - - 学习必备 欢迎下载电压后,按它运算各谐波潮流的各次注入电流,次谐波的网 络方程,求出各节点的各次谐波电压；再按此谐波注入电流解算各（3.2.2）、整流装置供电系统中有容性元件存在时的谐波潮流运算当整流装置供电系统中有容性元件存在时,电压电流波电容器对整流装置的换相过程和形都有影响；一般在基波频率下, 感抗和容抗支路的参数在数值上相差甚大,不致产生 谐振现象,但整流装置的一次非正弦回路, 可以看成是几个不同频率和振幅 的正弦电势 在回路中分别作用的综合结果,因感抗频率特性与容抗频率特性刚好相反,有可能在某 次谐波下两者数值相近, 发生谐振现象； 故此时除了进行正常的谐波潮流计

31、 算外,仍要 依据各支路谐波阻抗的性质和大小,来检验有无谐振；四、 总结电力系统中的谐波的显现,对于电力系统运行是一种 统电压正 玄波形的质量, 不但严峻地影响了电力系统自身,通信系统；污染 ；它们降低了系而且仍危害用户和四周的因此对电力系统谐波的讨论对于改善电能质量,抑制和排除谐波具有特别重要的意义什么是谐波？供电系统的谐波是怎么定义的？谐波 一词起源于声学； 有关谐波的数学分析在18 世纪和 19 世纪已经奠定了良好的基础； 傅里叶等人提出的谐波分析方法至今仍被广泛应用；电力系统的谐波问题早在 20 世纪 20 岁月和 30 岁月就引起了人们的留意；当时在德国,由于使用静止汞弧变流器而造成

32、了电压、电流波形的畸变；1945 年 J.C.Read发表的有关变流器谐波的论文是早期有关谐波讨论的经典论文；到了 50 岁月和 60岁月,由于高压直流输电技术的进展, 发表了有关变流器引起电力系统谐波问题名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载的大量论文； 70 岁月以来,由于电力电子技术的飞速进展,各种电力电子装置在电力系统、 工业、交通及家庭中的应用日益广泛,谐波所造成的危害也日趋严重；世界各国都对谐波问题予以充分和关注；国际上召开了多次有关谐波问题的学术会议,不少国家和国际学术组织都制定了限制

33、电力系统谐波和用电设备谐波的标准和规定；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,除了得到与电网基波频率相同的重量, 仍得到一系列大于电网基波频率的重量,这部分电量称为谐波；谐波频率与基波频率的比值（n=fn/f1） 称为谐波次数；电网中有时也存在非整数倍谐波,称为非谐波（Non-harmonics）或分数谐波；谐波实际上是一种 干扰量,使电网受到 “污染 ”；电工技术领域主要讨论谐波的发生、传输、测量、危害及抑制,其频率范畴一般 为 2n40；谐波是怎么产生的？电网谐波来自于 3 个方面：一是发电源质量不高产生谐波：发电机由于三相绕组在制作上很难做到肯定对称,铁心也很难做到肯

34、定匀称一样和其他一些缘由,发电源多少也会产生一些谐波,但一般来说很少；二是输配电系统产生谐波：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, 其工作磁密挑选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0.5%；三是用电设备产生的谐波：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、开关电源等很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

35、； 我们知道,晶闸管整流装置采纳移相掌握, 从电网吸取的是缺角的正弦波, 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,明显在留下部分中含有大量的谐波；假如整流装置为单相整流电路, 在接感性负名师归纳总结 载时就含有奇次谐波电流, 其中 3 次谐波的含量可达基波的30%；接容性负载时第 13 页,共 14 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载就含有奇次谐波电压, 其谐波含量随电容值的增大而增大；假如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； 假如是 1

36、2 脉冲整流器, 也仍有 11 次及以上奇次谐波电流； 经统计说明： 由整流装置产生的谐波占全部谐波的近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,由于采纳了相位控 制,谐波成份很复杂,除含有整数次谐波外,仍含有分数次谐波,这类装置的功 率一般较大,随着变频调速的进展,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,使得燃烧不稳固,引起三相负荷不平稳,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 2 7 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,可知其非线性特别严峻,有的仍含有负的伏安特性,它们会给电网造成奇次谐波电流；家用电器；电视机、录像机、运算机、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,因不平稳电流的变化也能使波形转变；这些家用电器虽然功率较小,但数量庞大,也是谐波的主要来源之一；名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 14 页