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諧波源及類型

如果正弦交流電壓加在設(shè)備上，產(chǎn)生的電流卻不是正弦交流電流，這樣的設(shè)備就稱為非線性阻抗設(shè)備，簡稱非線性設(shè)備。不是正弦波形的交流電就含有諧波成分，所以非線性設(shè)備也稱為諧波源。

工業(yè)電網(wǎng)中主要的諧波源有三種類型：三相橋式整流回路在每一相的正負波形上都會產(chǎn)生波形變化，一個周期里就有六個非正弦的波形，所以稱為六脈波設(shè)備。六脈波設(shè)備的諧波很有規(guī)律，會產(chǎn)生六的倍數(shù)加減1次數(shù)的諧波，即5、7、11、13、17、19……次諧波，而且隨著諧波次數(shù)升高諧波幅值會逐漸降低，所以通常只需要處理5、7、11、13次諧波。

這類設(shè)備包括有三相橋式整流器的所有設(shè)備、比如直流驅(qū)動器、變頻器、軟啟動器，UPS電源等等，是目前工業(yè)用電設(shè)備中最常見的一類諧波源。

類似工業(yè)電弧爐這樣的設(shè)備工作時，電流波形變化很頻繁，會分解出次數(shù)和幅值不斷變化的諧波。

非線性的單相設(shè)備，比如帶有單相整流環(huán)節(jié)的電子儀器等等，因為三相不對稱原因會在零線上形成3次零序諧波。

1 諧波對電力系統(tǒng)和各種電氣設(shè)備的危害

諧波容易使電網(wǎng)與補償電容器之間發(fā)生并聯(lián)諧振或串聯(lián)諧振，使諧波電流放大幾倍甚至幾十倍，造成過電流，引起電容器、與電容器相連的電抗器和電阻器的損壞，甚至引起嚴重事故。

諧波會導致繼電保護和自動裝置的誤動作、熔絲非正常熔斷，同時也會導致電氣測量儀表計量不準確。

諧波會造成變壓器、電動機等機械振動，噪聲、溫升顯著增加，絕緣壽命縮短。

諧波會引起設(shè)備和線路額外發(fā)熱，增加損耗、加速絕緣老化、降低使用壽命。

諧波能延緩電弧熄滅，造成事故擴大。

諧波導致三相四線系統(tǒng)中的中線電流顯著增加，引發(fā)系統(tǒng)故障甚至事故。

諧波通過電磁感應和傳導耦合等方式會對鄰近的通信系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，輕者引進噪聲，降低通信質(zhì)量;重者導致信息丟失，使通信系統(tǒng)無法正常工作。

諧波會引起生產(chǎn)設(shè)備運行不穩(wěn)定，造成產(chǎn)品不合格率上升，降低企業(yè)效益。

諧波影響各種電氣設(shè)備的正常工作。據(jù)統(tǒng)計，由于諧波而破壞的電氣設(shè)備中，并聯(lián)電容器約占70%，其中串聯(lián)電抗器約占30%。

諧波電流使電力系統(tǒng)中的元件產(chǎn)生了附加的諧波損耗，降低了發(fā)電、輸電、用電的使用效率。