谐波产生的原因？

一、谐波产生的原因？

谐波是电力系统中的一种能量污染，会导致电机发热产生故障、电力保护误动作、电脑通讯设备受干扰等等，其危害是很大的。

(1)非线性用电设备是产生谐波的主要原因，由于非线性设备产生的谐波电流通过系统网络注入到系统电源中，畸变电流经系统阻抗使母线电压发生畸变。

(2)系统交流发电机内部的定子的转子间的气隙，由于受到铁心齿、槽或工艺的影响，分布不均匀，虽然各相电势的波形对称，但三查电势中含有一定数量的奇次谐波：其二、系统电网中大量变压器的励磁电流含有奇次谐波成分，当变压器空载或过励磁时则更为严重，并由此构成了主要的稳定性谐波源：其三：当电网中投切空载变压器或电容器时，其合闸涌流注入电网也会形成突发性的谐波源。系统的标准频率，通常也称为工频(基波频率)。

谐波是指多少于工频率的波形，简称“次”，是指从2次到30次范围，如5次谐波电压(电流)的频率是250HZ、7次谐波电压(电流)的频率是350HZ。13次以上的谐波称为高次谐波。

二、高频谐波产生原因？

(1) 来自用户的非线性负荷。非线性用电设备是产生谐波的 主要原因，由于非线性设备产生的谐波电流通过系统网络流到系 统电源中，畸变电流流经系统阻抗使母线电压发生畸变，使电能质量受到污染。

(2) 来自系统的影响。其一，系统中交流发电机内部的定子 和转子间的气隙，由于受到铁心齿、槽或工艺的影响，分布不均 匀，虽然各相电势的波形对称，但三相电势中含有一定数量的奇

次谐波；其二，系统中大量变压器的励磁电流含有奇次谐波成 分，当变压器空载或过励磁时则更为严重，并由此构成了稳定性 谐波源；其三，当电网中投切空载变压器或电容器时，其合闸涌

流注入电网也会形成突发性的谐波源。

三、电网谐波产生原因？

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。

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 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、电源等越来越广泛的应用，电网造成了大量的谐波。

四、谐波电势产生的原因？

）发电源质量不高产生谐波；

　　由于发电机制造工艺的问题，致使电枢表面的磁感应强度分布稍稍偏离正弦波，因此，产生的感应电动势也会稍稍偏离正弦电动势，即所产生的电流稍偏离正弦电流。当然，几个这样的电源并网时，总电源的电流也将偏离正弦波。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，基本上与外接阻抗无关。故可视为谐波恒压源，但其值很小。

　　（2）输配电系统产生谐波；

　　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磁支路、交直流换流站的可控硅控制元件、可控硅控制的电容器、电抗器组等。

　　（3）用电设备产生的谐波。

　　由于用电设备的非线性，导致谐波的产生。当电流流经线性负载时，负载上电流与施加电压呈线性关系；而电流流经非线性负载时，则负载上电流为非正弦电波，即产生了谐波。常见的非线性负载如：整流器、开关电源、变频调速器、电子计算机、UPS、荧光灯、微波炉、电视机等。

五、射频谐波产生的原因？

产生谐波的原因主要有以下三方面：

1、在交流发电机里，定子、转子间气隙中磁感应强度的分布，总会由于齿、槽的影响以及气隙不可能绝对均匀而导致各相电势波形虽然对称，却是非正弦波形，三相电势中含有奇次谐波；

2、即使电源电势是正弦波，但是电力线路上的许多用电设备(如非线性设备)，也能产生谐波电流，谐波电流通过电力线路回流到电力电源中；

3、作用在同一线路中的数个正弦电势，如果它们的频率各不相同，那么电路中的电流将是各个不同频率电流分量的迭加，同样会产生谐波电流。

六、3次谐波产生原因？

一、三次谐波的产生原因

一般来说， 理想的交流电源应是纯正弦波形，但因现实世界中的输出阻抗及非线性负载的原因，，导致电源波形失真。 若电压频率是50Hz，，将失真的电压经傅立叶转换分析后，可将其电压组成分解为除了基频（50Hz）外，倍频（100Hz， 150Hz，…。。）成份的组合。其倍频的成份就称为谐波。

照明工程中大规模使用高强度气体放电灯、LED灯、荧光灯等，造成大量的谐波电流，因而只要电流波形不是正弦波，其中就包含了谐波电流的成分。

单相整流电路的电流是脉冲状的。如果三条相线上的电流是脉冲状的。由于脉冲很窄，因此当第一相上出现电流时，第二相和第三相上的电流为0.因此零线上不会发生抵消，相线上出现的每个电流脉冲也会出现在零线上。这种现象解释了当负载为计算机时，即使负载平衡，中线上仍然有电流的现象。

中线上的电流脉冲数是相线上的电流脉冲数的3倍，根据电流有效值的计算方法，中线上的电流会达到相线的1.7倍。如果整流电路的电流的脉宽大于60°，就会在中线上发生重叠现象，这时中线上的一部分电流发生抵消，实际的零线电流会小于相线电流的1.7倍。现在建筑物中几乎所有的负载都是以整流电流为代表的非线性负载，因此，中线电流过大的问题十分普遍。

二、三次谐波的特殊危害

在处理谐波问题时，3次谐波电流需要引起特别的关注，三次谐波之所以危害很大，是因为三次谐波电流在中线上叠加，会导致中线电流过大，从而造成火灾隐患。

1、导致过载保护装置误动作

这是因为三次电流谐波成分导致电流成为脉冲状的电流，然而这种电流为了达到相同的功率，峰值一定会很大。如果过载保护装置是通过检测电流峰值来工作的话，那么就会引起一系列的误动作。

2、导致电缆过热

导致电缆过热的原因有俩个：一是谐波电流的趋肤效应，另一个则是三次谐波在零线上叠加所导致的。在现实生活中，这俩个因素后者比前者带来的危害要严重的多。

3、导致变压器过热

第一使得变压器过热的原因是谐波电流流过变压器内部绕组，使得变压器的铜损（导线的损耗）以及铁损（铁芯的损耗）增大，产生很大的热量。

其二是由于谐波电流经过变压器的初级绕组，所产生“环流”所致。一般的变压器都是将中压（10kv）转换成低压（220v），这种变压器的特点就是，负载产生的三次谐波感应到初级绕组，在其中形成环流，不会流出变压器初级，这就说明三次谐波不会流向公共电网，在之前这种特点被认为是变压器的一个优点。但是当负载产生的三次谐波量很大的话，这个优点就是导致意外的问题，这就是来自负载的大量三次谐波在绕组中环流，从而产生巨大的热量。

现在，建筑物中几乎所有的负载都是以整流电路为代表的非线性负载，因此中线电流过大的问题十分普遍。为避免发生不可挽回的损失，三次谐波的问题一定要重视起来。

三、治理方法

1、有源滤波器

在配电柜的母线上安装有源滤波器是解决这类问题的理想方法。有源滤波器根据检测到的相线上的谐波电流，向相线注入相位相反的谐波电流，已消除母线上的谐波电流。 在选用有源滤波器时，要选择三相四线制的型号。滤波器的补偿电流要参照母线上可能出现的谐波电流的大小进行选择。 有源滤波器需要注意的是，它的作用是保证滤波器的上有满足谐波要求，因此在安装时，要选择合理的安装位置，避免滤波器的下游残留谐波造成危害。因为三次谐波的主要危害是导致零线电流过热，造成火灾隐患。有源滤波器的安装位置要避免建筑物内存在任何的这种隐患。

2、三次谐波电流零线滤波器

我们知道，采用三相四线制给单相负载供电的配电系统中，A相、B相、C相与零线共同构成三组单相供电回路，正常情况下单相整流负载产生的3次、9次、15次、21次等三倍频谐波电流则在这三组单相供电回路中循环流通，并通过360度矢量叠加到零线上，造成零线上3倍频谐波电流高达相线的三倍左右，引起零线过流发热，严重时发生断裂起火等恶性事故。

LB3TPF三倍频谐波相线滤波器是利用三相磁通360度反向自动消减原理，串接在三相四线制的ABC三相上，当相位角处于360度的3次、9次、15次、21次等三倍频谐波电流流入LB3TPF时，LB3TPF则会自动产生一个反向的磁通进行抵消三倍频谐波的磁通，而50Hz的基波和其他频率的谐波则不受影响，如果在相线上消除掉3倍频谐波电流，那么通过360度矢量叠加到零线上的3倍频谐波电流也就同步消除了。

因此，LB3TPF三倍频谐波相线滤波器的最大好处是从全系统的角度对3次、9次、15次、21次等三倍频谐波电流进行治理，对整个供电系统的三倍频谐波电流进行消除，配电系统上的任何设备都能够受益

七、信号谐波产生的原因？

　　谐波的产生原因

　　在理想的干净供电系统中，电流和电压都是正弦波的。在只含线性元件(如：电阻)的简单电路里，流过的电流与施加的电压成正比，流过的电流是正弦波。

　　用傅立叶分析原理，能够把非正弦曲线信号分解成基本部分和它的倍数。

　　在电力系统中，谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。当电流流经负载时，与所加的电压不呈线性关系，就形成非正弦电流，即电路中有谐波产生。由于半导体晶闸管的开关操作和二极管、半导体晶闸管的非线性特性，电力系统的某些设备如功率转换器会呈现比较大的背离正弦曲线波形。

八、雷达谐波产生的原因？

谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。当电流流经负载时，与所加的电压不呈线性关系，就形成非正弦电流，从而产生谐波。 在电力系统中对谐波的抑制就是如何减少或消除注入系统的谐波电流,以便把谐波电压控制在限定值之内,抑制谐波电流主要有四方面的措施: 　　1)降低谐波源的谐波含量。也就是在谐波源上采取措施,最大限度地避免谐波的产生。这种方法比较积极,能够提高电网质量,可大大节省因消除谐波影响而支出的费用。 　　2)采取脉宽调制(PWM)法。采用脉宽调制(PWM)技术,在所需要的频率周期内,将直流电压调制成等幅不等宽的系列交流电压脉冲,这种方法可以大大抑制谐波的产生。 　　3)在谐波源处吸收谐波电流。这类方法是对已有的谐波进行有效抑制的方法,这是目前电力系统使用最广泛的抑制谐波方法。 　　4)改善供电系统及环境。对于供电系统来说,谐波的产生不可避免,但通过加大供电系统短路容量、提高供电系统的电压等级、加大供电设备的容量、尽可能保持三相负载平衡等措施都可以提高电网抗谐波的能力

九、高次谐波产生原因？

1.

电力电子设备电力电子设备通常靠精确电源零交叉原理或电压波形的形态来控制和操作,若电压有谐波成分时,零交叉移动、波形改变、以致造成许多误动作。

2.

电力电容器当高次谐波产生时,由于频率增大,电容器阻抗瞬间减小,涌人大量电流,因而导致过热、甚至损坏电容器,还有可能发生共振,产生振动和噪声。

3.

变压器电流和电压谐波将增加变压器铜损和铁损,结果使变压器温度上升,影响绝缘能力,造成容量裕度减小。谐波还能产生共振及噪声。

4.

感应电动机电流和电压谐波同样使电动机铜损和铁损增加,温度升。同时谐波电流会改变电磁转距,产生振动力矩,使电动机发生周期性转速变动,影响输出效率,并发出噪声。

十、电炉谐波产生的原因？

1.谐波是由非线性负载产生的，如可控硅整流器、开关电源等。这种负载产生的谐波频率是工作频率的整数倍。例如，三相六脉冲整流器主要产生5次和7次谐波，而三相12脉冲整流器主要产生11次和13次谐波。

2.由于中频炉、逆变器等逆变器负载产生的谐波不仅产生积分谐波，而且产生频率为逆变器频率两倍的分数谐波。例如，使用三相六脉冲整流器的工作频率为820赫兹的中频熔炉不仅产生5次和7次谐波，还产生频率为1640赫兹的分数次谐波。谐波与电网同时存在,因为发电机和变压器产生少量谐波。

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