谐波分析的谐波危害

1. 谐波分析的谐波危害

（1）谐波使公用电网中的元件产生了附加的谐波损耗，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，还会产生机械振动、噪声和过电压，使变压器局部严重过热。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，甚至引起严重事故。（4）谐波会导致继电保护和自动装置的误动作，并会使电气测量仪表计量不准确。（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。

2. 谐波分析的分析方法

满足一定条件（Dirichlet条件）的、以T为周期的时间的周期函数f(t)，在连续点处，可用下述的三角函数的线性组合（傅里叶级数）来表示：上式称为f(t)的傅里叶级数，其中，ω=2π/T。n为整数，n>=0。n为整数，n>=1。在间断点处，下式成立：a0/2为信号f(t)的直流分量。令c1为基波幅值，cn为n次谐波的幅值。c1有时也称1次谐波的幅值。a0/2有时也称0次谐波的幅值。非正弦波里含有大量的谐波，不同的波形里含有不同的谐波成份。在倍频器、变频器里，就必须要进行谐波分析，分柝各次谐波的分布；在乐器、音响、放大器……也要分析谐波成份。（1）奇次谐波，指频率为基波频率的3、5、7……倍的谐波；（2）偶次谐波，指频率是基波频率的2、4、6……倍的谐波。对f(t)=-f(t+T/2)　的函数(T为函数周期)，偶次谐波及直流分量为0；对f(t)=f(t+T/2)　的函数(T为函数周期)， 奇次谐波为0。

3. 谐波分析的简介

 “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年代和30年代就引起了人们的注意。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研究的经典论文。 到了50年代和60年代，由于高压直流输电技术的发展，发表了有关变流器引起电力系统谐波问题的大量论文。70年代以来，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重。世界各国都对谐波问题予以充分的关注。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标准和规定。 谐波的危害十分严重——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。谐波还会引起继电保护和自动装置误动作，使电能计量出现混乱。对于电力系统外部，谐波对通信设备和电子设备会产生严重干扰。

4. 谐波分析的介绍

简谐运动处理起来是比较简单的，但是很多振动系统的运动却不是简谐的。然而，很多情况下的振动是周期的，任何关于时间的周期函数都能展开成傅立叶级数，即无限多个正弦函数和余弦函数的和表示，我们将这种分析方法称为谐波分析。

5. 谐波产生的危害主要有哪些？

谐波的危害：降低系统容量如变压器、断路器、电缆等
加速设备老化，缩短设备使用寿命，甚至损坏设备
危害生产安全与稳定
浪费电能等。

6. 谐波的概念是什么？

感性负载、容性负载与非线性负载有何区别？谐波是如何产生的？大型数据中心等供电系统中的谐波如何分析及治理？发电机组选型可以如何减少谐波的产生？

7. 什么是谐波？如何治理谐波

什么是谐波？
  电力系统中有非线性（时变或时不变）负载时，即使电源都以工频50HZ供电，当工频电压或电流作用于非线性负载时，就会产生不同于工频的其它频率的正弦电压或电流，这些不同于工频频率的正弦电压或电流，用富氏级数展开，就是人们称的电力谐波。

  随着经济发展，大功率可控硅的广泛应用，大量非线性负荷增加，特别是电子技术、节能技术和控制技术的进步，在化工、冶金、钢铁、煤矿和交通等部门大量使用各种整流设备、交直流换流设备和电子电压调整设备，电熔炼设备、电化学设备、矿井起重设备、露天采掘设备、电气机车等与日俱增，同时种类繁多的照明器具、娱乐设施和家用电器等普及使用，使得电力系统波形严重畸变

波宏公司18年专注谐波治理，治理谐波的方法如下：
1、电容补偿。
电容补偿的方法是针对纯感性负载有效,它只能解决相位滞后而不能解决电流畸变的问题,因此对于除相移以外的其它3种方式造成的谐波问题,是无能力的。更糟的是电路中并联电容器,使得电路的阻抗关系更为复杂,很容易形成电路的谐振,使电路工作稳定性受到很大的影响。
2、无源滤波器
由于无源滤波具有投资少、效率高、结构简单、运行可靠及维护方便等优点,因此无源滤波是目前广泛采用的抑制谐波及无功补偿的主要手段。
3、有源滤波器
与无源滤波器相比,有源电力滤波器具有高度可控性和快速响应性,不仅能补偿各次谐波,还可抑制闪变、补偿无功,有一机多能的特点,
4、混合型有源电力滤波器
为了达到有源电力滤波器的治理效果,并有效降低造价,可以采用混合型有源无源混合型电力滤波方案,该方案是利用无源滤波器降低3、5、7、9次大电流谐波,再用并联型有源电力滤波器将其它次谐波降低到完全符合电力要求的范围。

8. 谐波是如何分类的

非工频
整数倍的谐波称为间谐波。2. 根据相序旋转作用分类
根据相序旋转作用可负序谐波、零序谐波、正序谐波三种。分别对应2、3、4 次谐波，并依
次类推分别对应5、6、7 次谐波，8、9、10 次谐波……。其中正序谐波包括基波频率，为
正向旋转。负序谐波为逆向旋转，产生的磁场抵消基波产生的磁场。零序谐波不旋转，但会
叠加到三相四线制系统中的中性线上。在三相四线制系统中，一些谐波能够相互抵消，另一
些却会相互叠加，致使谐波被放大。应用法国CA8335 电能质量分析仪中的谐波专家模式可以直接看到负序谐波、零序谐波和正
序谐波的次数和大小，方便用户进行现场分析。