【正文】 種理想狀態(tài)在實(shí)際中無(wú)法存在。 諧波研究的意義，道德是因?yàn)橹C波的危害十分嚴(yán)重。諧波可引起電力系統(tǒng)局部并聯(lián)諧振或串聯(lián)諧振，使諧波含量放大，造成電容器等設(shè)備燒毀。對(duì)于電力系統(tǒng)外部，諧波對(duì)通信設(shè)備和電子設(shè)備會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重干擾。文章對(duì)此綜述了諧波危害及抑制諧波的方法。隨著工業(yè)、農(nóng)業(yè)和人民生活水平的不斷提高，除了需要電能成倍增長(zhǎng)，對(duì)供電質(zhì)量及供電可靠性的要求也越來(lái)越多，電力質(zhì)量（ＰｏｗｅｒＱｕａｌｉｔｙ）受到人們的日益重視。集成度愈來(lái)愈高的微電子技術(shù)使計(jì)算器的功能更加完美，體積愈來(lái)愈小，從而促使各種電器設(shè)備的控制向智能型控制器方向發(fā)展。在理想的情況下，電力系統(tǒng)中三相交流發(fā)電機(jī)發(fā)出的電壓，其波形基本是正弦波形。諧波的影響和危害在電力應(yīng)用廣泛的今天已經(jīng)是無(wú)處不在了，它嚴(yán)重干擾、傷害了我們?nèi)祟?lèi)的生活，現(xiàn)有必要對(duì)其高度重視，并尋找合理的解決辦法。當(dāng)電流流經(jīng)負(fù)載時(shí)，與所加的電壓不呈線性關(guān)系，就形成非正弦電流，即電路中有諧波產(chǎn)生。諧波是正弦波，每個(gè)諧波都具有不同的頻率，幅度與相角。一般地講，奇次諧波引起的危害比偶次諧波更多更大。對(duì)于三相整流負(fù)載， 出現(xiàn)的諧波電流是6n177?！爸C波”一詞起源于聲學(xué)。傅里葉等人提出的諧波分析方法至今仍被廣泛應(yīng)用。當(dāng)時(shí)在德國(guó)，由于使用靜止汞弧變流器而造成了電壓、電流波形的畸變。70年代以來(lái)，由于電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，各種電力電子裝置在電力系統(tǒng)、工業(yè)、交通及家庭中的應(yīng)用日益廣泛，諧波所造成的危害也日趨嚴(yán)重。國(guó)際上召開(kāi)了多次有關(guān)諧波問(wèn)題的學(xué)術(shù)會(huì)議，不少國(guó)家和國(guó)際學(xué)術(shù)組織都制定了限制電力系統(tǒng)諧波和用電設(shè)備諧波的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定。諧波使電能的生產(chǎn)、傳輸和利用的效率降低，使電氣設(shè)備過(guò)熱、產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲，并使絕緣老化，使用壽命縮短，甚至發(fā)生故障或燒毀。諧波還會(huì)引起繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置誤動(dòng)作，使電能計(jì)量出現(xiàn)混亂。簡(jiǎn)言之，諧波是一個(gè)周期電氣量的正弦波分量，其頻率為基波頻率的整數(shù)倍。通常設(shè)備里的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)只會(huì)在基波周期的某段時(shí)間通電，這使設(shè)備具有剩電、動(dòng)態(tài)特性和靈活控制等優(yōu)點(diǎn)，從而產(chǎn)生較大畸變的不連續(xù)電流。配備平滑電容器的單相整流器電路布置如圖1（a）所示，可在單相負(fù)載中應(yīng)用?！　∵@種電流波形包含了很多奇次諧波，奇次諧波的幅值可能會(huì)高于基波電流分量。六脈波橋以三相功率為主的設(shè)備通常采用六脈波橋，例如驅(qū)動(dòng)裝置和UPS，六脈波橋的直流側(cè)，可連接平滑電抗器、平滑電容器或以上兩者。連接平滑電抗器的二極管橋的電路布局如圖2（a），電流波形如圖2（b）。 （a）電源為理想的正弦波、并三相對(duì)稱；　?。╞）直流側(cè)電抗足夠大，直流電流無(wú)紋波；對(duì)于如圖4（a）而言，交流電流波形可分解為一系列諧波電流分量對(duì)于如圖4（b）而言，交流電流波形可分解為一系列諧波電流分量由上式可見(jiàn)，注入系統(tǒng)的諧波是kp177。2001年西北電研院在安康地區(qū)幾個(gè)帶有牽引負(fù)荷出線的變電站，進(jìn)行了諧波分量及負(fù)序分量的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，結(jié)果表明安康電網(wǎng)由電氣機(jī)車(chē)負(fù)荷產(chǎn)生的三、五次諧波電流含量超標(biāo)。　　(3) 鐵磁性設(shè)備（電力變壓器、電抗器等）。 諧波的標(biāo)準(zhǔn)目前大多數(shù)現(xiàn)代電力設(shè)備是諧波電流的來(lái)源。因此，國(guó)家規(guī)定諧波造成電網(wǎng)電壓波形畸變率極限和用戶注入電網(wǎng)的諧波電流允許值應(yīng)滿足國(guó)家(附錄A表1)。 Sk2———基準(zhǔn)短路容量，MVA； In———短路容量為Sk1時(shí)的第n次諧波電流允許值，A。(2) 電子開(kāi)關(guān)型:主要為各種交直流換流裝置(整流器、逆變器)以及雙向晶閘管可控開(kāi)關(guān)設(shè)備等,在化工、冶金、礦山、電氣鐵道等大量工礦企業(yè)以及家用電器中廣泛使用,并正在蓬勃發(fā)展。(3) 電弧型:各種冶煉電弧爐在熔化期間以及交流電弧焊機(jī)在焊接期間,其電弧的點(diǎn)燃和劇烈變動(dòng)形成的高度非線性,使電流不規(guī)則的波動(dòng)。對(duì)于電力系統(tǒng)三相供電來(lái)說(shuō),有三相平衡和三相不平衡的非線性特性。 諧波對(duì)于電網(wǎng)的危害主要表現(xiàn)由于電網(wǎng)主要是按基波設(shè)計(jì)的。特別是對(duì)電容器和與之串聯(lián)的電抗器。使電網(wǎng)中的電氣設(shè)備產(chǎn)生額外的損耗（諧波功率），降低了設(shè)備的效率，同時(shí)諧波會(huì)影響設(shè)備的正常工作，例如變壓器局部嚴(yán)重過(guò)熱，電容器、電纜等設(shè)備過(guò)熱，電機(jī)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)等故障，絕緣部分老化、變質(zhì)，嚴(yán)重時(shí)候甚至設(shè)備損壞。 諧波對(duì)電網(wǎng)的影響諧波對(duì)旋轉(zhuǎn)設(shè)備和變壓器的主要危害是引起附加損耗和發(fā)熱增加,此外諧波還會(huì)引起旋轉(zhuǎn)設(shè)備和變壓器振動(dòng)并發(fā)出噪聲,長(zhǎng)時(shí)間的振動(dòng)會(huì)造成金屬疲勞和機(jī)械損壞。諧波可引起系統(tǒng)的電感、電容發(fā)生諧振,使諧波放大。電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。電力系統(tǒng)的功率損耗(如線損),使無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備不能正常運(yùn)行等,給系統(tǒng)和用戶帶來(lái)危害。加裝交流濾波器、有源電力濾波器?！?諧波的抑制為解決電力電子裝置和其他諧波源的諧波污染問(wèn)題，基本思路有兩條：一條是裝設(shè)諧波補(bǔ)償裝置來(lái)補(bǔ)償諧波，這對(duì)各種諧波源都是適用的；另一條是對(duì)電力電子裝置本身進(jìn)行改造，使期不產(chǎn)生諧波，且功率因數(shù)可控制為1，這當(dāng)然只適用于作為主要諧波源的電力電子裝置。這種方法既可補(bǔ)償諧波，又可補(bǔ)償無(wú)功功率，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一直被廣泛使用。此外，它只能補(bǔ)償固定頻率的諧波，補(bǔ)償效果也不甚理想。　　(1)在電氣距離上接近大的諧波源?！　?3)裝置的動(dòng)作整定值很小，例如接在差動(dòng)電路、零序電路或負(fù)序電路上。　　(5)諧波損傷了裝置的某個(gè)部分，例如使動(dòng)作接點(diǎn)粘連，導(dǎo)致誤動(dòng)?！　?7)尚有不平衡負(fù)荷或涌流的基波負(fù)序電流，并且和諧波電流同時(shí)發(fā)生。線圈匝數(shù)很多，阻抗分量很大，其阻抗看作為R jωL。當(dāng)含有諧波的電壓接入繼電器時(shí)，動(dòng)作值誤差一般為正誤差，低壓繼電器這時(shí)很容易動(dòng)作。但是，在諧波含量很大并且各次諧波衰減又較慢的場(chǎng)合，電磁型繼電器誤動(dòng)也會(huì)造成大的系統(tǒng)事故。當(dāng)系統(tǒng)電流中含有諧波，并且三相諧波并不相等也不對(duì)稱時(shí)，負(fù)序?yàn)V波器就有很大的諧波輸出，加之裂相回路對(duì)諧波的進(jìn)一步放大作用，使整流出的直流脈動(dòng)很大，因而使保護(hù)誤啟動(dòng)。在故障情況下，當(dāng)有諧波電流時(shí)（特別是三次諧波），所測(cè)的阻抗相對(duì)于基波阻抗值可能會(huì)有相當(dāng)大的誤差。如果電流中諧波分量較大，應(yīng)采取濾波措施，否則造成繼電器誤動(dòng)的可能性很大。評(píng)價(jià)保護(hù)繼電保護(hù)性能時(shí)通常使用三個(gè)指標(biāo)：靈敏度、選擇性、速動(dòng)性。采用按基波動(dòng)作的回路?！　?1)使用共振型電流互感器的帶通濾