諧波的來源

在電力系統(tǒng)中，產(chǎn)生諧波的原因、設(shè)備是很多的，很難一次集中概況全面，但是總結(jié)現(xiàn)場的經(jīng)驗來看，能夠產(chǎn)生諧波的主要來源于以下幾個方面：大大小小的整流設(shè)備、逆變設(shè)備、交流調(diào)壓設(shè)備和變頻設(shè)備；電網(wǎng)中的變壓器群；較大的單相電力電子裝置；工業(yè)用電弧爐；靜止補(bǔ)償裝置中的可控電抗器和飽和電抗器；高新技術(shù)產(chǎn)品中的元件，如敏感電子器件等等。

由上面的分析可以看出，產(chǎn)生諧波的原因是多方面的。

諧波的危害分析

近年來，隨著電力電子技術(shù)及其設(shè)備的廣泛應(yīng)用，電力系統(tǒng)的諧波污染日益嚴(yán)重。諧波對電力系統(tǒng)電磁環(huán)境的污染，輕則影響電氣設(shè)備的效率和系統(tǒng)的用電效率，重則損壞設(shè)備以至危害電力系統(tǒng)的安全運行，危害面十分廣泛。歸納起來其主要危害有以下幾個方面：

（1）產(chǎn)生附加損耗，增加設(shè)備溫升

與基波電流相比，盡管諧波電流的比例不大，但設(shè)備的有效電阻會因集膚效應(yīng)而增大，在有鐵心的電氣設(shè)備中鐵心磁滯損耗和渦流損耗也增大，使設(shè)備溫升增加，尤其局部發(fā)熱點的溫升可能增加更多，使設(shè)備絕緣老化加速。另一方面，當(dāng)電壓畸變波形出現(xiàn)尖頂波時，還增大了局部放電強(qiáng)度，從而降低絕緣壽命，進(jìn)而縮短設(shè)備的壽命。

（2）可能引起電機(jī)的機(jī)械振動

由諧波電流和電機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場相互作用產(chǎn)生的脈動轉(zhuǎn)矩可能使電機(jī)發(fā)生振動，當(dāng)電機(jī)機(jī)械系統(tǒng)的自然頻率在受到上述轉(zhuǎn)矩的激發(fā)而可能引起共振時，會引起轉(zhuǎn)子過熱，局部過電壓，容易造成電機(jī)的機(jī)械振動，損壞電機(jī)設(shè)備，危及人身安全。

（3）無功補(bǔ)償電容器組可能引起諧波電流的放大

無功補(bǔ)償電容與電力系統(tǒng)中的電感構(gòu)成局部電感、電容回路，它們的一些組合有時會對某次諧波電流起到放大作用，加劇諧波危害。當(dāng)它們構(gòu)成局部諧波回路頻率與系統(tǒng)中存在的某次諧波頻率相近時，會造成過電流和過電壓的危險。

（4）對繼電保護(hù)、自動控制裝置和計算機(jī)產(chǎn)生干擾和造成誤動作

保護(hù)和控制設(shè)備通常都是按照工作于所加電壓或電流為工業(yè)頻率和正弦波形而設(shè)計的，諧波的存在使它們的正常工作條件受到干擾，嚴(yán)重時將造成誤動作，導(dǎo)致生產(chǎn)停頓，甚至有可能引發(fā)安全事故。

（摘編自《電氣技術(shù)》，原文標(biāo)題為“電氣設(shè)備中的諧波影響及其抑制技術(shù)分析”，作者為許瑞生。）