一、變頻電源運用中的疑問

在工業調速傳動范疇中，與傳統的機械調速比照，用變頻電源調速有許多利益，運用十分廣泛，但由于變頻電源逆變電路的開關特性，對其供電電源構成了一個典型的非線性負載，變頻電源在現場通常與其它設備一同作業，例如核算機和傳感器，這些設備常常設備得很近，這么或許會構成彼此影響。因而，以變頻電源為代表的電力電子設備是共用電網中最首要的諧波源之一，其對電力體系中電能質量有著首要的影響。供電體系諧波的界說是對周期性非正弦電量進行傅立葉級數分化，除了得到與電網基波頻率一樣的重量，還得到一系列大于電網基波頻率的重量，這有些電量稱為諧波。諧波頻率與基波頻率的比值（n=fn/f1） 稱為諧波次數。電網中有時也存在非整數倍諧波，稱為非諧波（Non-harmonics）或分數諧波。諧波實習上是一種 煩擾量，使電網遭到“污染”，電能質量下降。電工技能范疇首要研討諧波的發作、傳輸、丈量、危害及按捺，其頻率計劃通常 為2≤n≤40。

二、諧波的發作進程

向共用電網寫入諧波電流或在共用電網上發作諧波電壓的電氣設備稱為諧波源。具有非線性特性的電氣設備是首要的諧波源，例如帶有功率電子器材的變流設備，溝通操控器和電弧爐、感應爐、熒光燈、變壓器等。

諧波發作的根柢要素是由于非線性負載所構成的。當電流流經負載時，與所加的電壓不呈線性聯絡，就構成非正弦電流，然后發作諧波。

諧波頻率是基波頻率的整倍數，依據法國數學家傅立葉（M.Fourier）剖析原理證實，任何重復的波形都能夠分化為富含基波頻率和一系列為基波倍數的諧波的正弦波重量。諧波是正弦波，每個諧波都具有紛歧樣的頻率、凹凸與相角。諧波能夠區別為偶次與奇次諧波。在平衡的三相體系中，由于對稱聯絡，偶次諧波現已被消除了，只需奇次諧波存在，奇次諧波致使的危害比偶次諧波更多更大。中國工業公司也不斷添加的運用發作諧波的電氣設備，例如晶閘管電路供電的直盛跋涉機、交-交變頻設備、軋鋼機直撒播動設備、晶閘管串級調速的風機水泵和操練電弧爐等。這些設備取用的電流對錯正弦形的，其諧波重量使體系正弦電壓發作畸變。諧波電流的量取決于諧波源設備自身的特性及其作業情況，而與電網參數無關，故可視為恒流源。 各種晶閘管電路發作的諧波次數與其電路辦法有關，稱為該電路的特征諧波。除特征諧波外，在三相電壓不平衡，觸發脈沖不對稱或非安穩作業情況下，上述電路還會發作非特征諧波。進行諧波剖析和核算最有含義的是特征諧波，假定5，7，11，13次等。如直流側電流波紋較大，則5次諧波幅值將增大，別的各次諧波幅值將削減。 當電網接有多個諧波源時，由于各諧波源的同次諧波電流重量的相位紛歧樣，其和將小于各重量的算術和。 變壓器激磁電流中富含3，5，7等各次諧波重量。由于變壓器的原副邊繞組中總有一組為角形接法，為3次諧波供應了通路，故3次諧波電流不流入電網。但當各相激磁電流不平衡時，可使3次諧波的剩余重量（最多可達20%）進入電網。

三、諧波危害

關于電力體系來說，電力諧波的危害首要體現有以下幾方面：

（1）添加輸、供和用電設備的額外附加損耗，使設備的溫度過熱，下降設備的運用率和經濟效益：

（2）電力諧波對輸電線路的影響：

諧波電流使輸電線路的電能損耗添加。當寫入電網的諧波頻率坐落在網絡諧振點鄰近的諧振區內時，對輸電線路和電力電纜線路會構成絕緣擊穿。

（3）電力諧波對變壓器的影響：

諧波電壓的存在添加了變壓器的磁滯損耗、渦流損耗及絕緣的電場強度，諧波電流的存在添加了銅損。對帶有非對稱性負荷的變壓器而言，會大大添加勵磁電流的諧波重量。

（4） 電力諧波對電力電容器的影響：

富含電力諧波的電壓加在電容器兩頭時，由于電容器對電力諧波阻抗很小，諧波電流疊加在電容器的基波上，使電容器電流變大，溫度添加，壽數縮短，致使電容器過負荷乃至爆破，一同諧波還或許與電容器一同在電網中構成電力諧波諧振，使缺陷加重。

（5）影響繼電保護和主動設備的作業牢靠性：

分外關于電磁式繼電器來說，電力諧波常會致使繼電保護及主動設備誤動或拒動，使其動作失掉挑選性，牢靠性下降，簡略構成體系事端，嚴首挾制電力體系的安全作業。

（6）對通訊體系作業發作煩擾：

電力線路上流過的幅值較大的奇次低頻諧波電流經過磁場耦合時，會在鄰近電力線的通訊線路中發作煩擾電壓，煩擾通訊體系的作業，影響通訊線路通話的了解度，乃至在極點的情況下，還會挾制著通訊設備和人員的安全。

（7）對用電設備的影響：

電力諧波會使電視機、核算機的圖形畸變，畫面亮度發作不堅決改動，并使機內的元件溫度呈現過熱，使核算機及數據處理體系呈現差錯，嚴峻乃至危害機器。

此外，電力諧波還會對丈量和計量儀器的指示禁絕確及整流設備等發作不良影響，它現已變成其時電力體系中影響電能質量的大公害。

四、諧波處理

處理諧波疑問，按捺輻射煩擾和供電體系煩擾，可選用屏蔽、隔絕、接地及濾波等技能辦法。處理諧波的首要辦法有：加大體系短路容量;跋涉供電電壓等級;添加變流設備的脈動數;改進體系的作業辦法，設置溝通濾波器等都能減小體系中的諧波成分。溝通濾波器又分為無源濾波器和有源濾波器兩種。有源濾波器是一種向體系寫入抵償諧波電流，以抵消非線性負荷所發作的諧波電流的能動式濾波設備。它能對改動的諧波進行活絡的動態盯梢抵償，且抵償特性不受體系阻抗影響。其構造相對雜亂，作業損耗較大，設備造價高;在抵償諧波的一同，也會寫入新的諧波。無源濾波器（又稱LC濾波器）是運用LC諧振原理，人為地構成一條串聯諧振支路，為欲濾除的首要諧波供應阻抗極低的通道，使之不寫入電網。LC濾波器構造簡略，吸收諧波效果顯著;但僅對固有頻率的諧波有較好的抵償效果;且抵償特性受電網阻抗的影響很大，在特定頻率下，電網阻抗和LC濾波器之間或許會發作并聯諧振或許串聯諧振。

五、總述

無功功率抵償， 諧波處理技能是其時乃至往后恰當長的時期內， 減輕電力供需敵視， 改進供電質量的一種行之有用的辦法之一， 經廣泛推行運用后， 能為國家和用戶帶來無量的經濟效益和超卓的胡歌效益。將變頻電源發作的諧波操控在最小計劃內，抵達科學合理用電，按捺電網污染，跋涉電源質量。