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电力系统谐波的产生危害及谐波治理
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申报论文
（中 级）
题目： 电力系统谐波的产生、危害及谐波治理
单 位： 江苏中能硅业科技发展有限公司
姓 名： 吴 静
申报专业： 化 工 电 气
2014 年 7 月 20 日
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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，即所产生的电流稍稍偏离正弦电流。几个这样的电源并网时，总电源的电流也将偏离正弦波。

谐波产生的另一个原因是由于非线性负载。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。主要非线性负载装置产生的谐波有:
（1）变压器空载合闸涌流产生谐波：铁芯中磁通变化时，会产生8至15倍额定电流的涌流，由于线圈电阻的存在，变压器空载合闸涌流一般经过几个周波即可达到稳定。所产生的励磁涌流所含的谐波成份以3次谐波为主。
（2）单相电容器组开断时的瞬态过电压干扰：电力电子调速系统普遍应用于工业中改进电机效率及灵活性设备，调速装置内电力电子器件对过电压特别敏感，因此线路中瞬态过电压会造成调速系统的过电压保护误跳闸。由于与中压母线相连的电容器要经常操作，这意味着调速系统误跳闸事故会经常发生。
（3）电压互感器铁磁谐振过电压：在我国10kV中性点不接地配电网中，为了监视对地绝缘，一般采用三相五柱式电压互感器。正常运行时，三相对地电压是平衡的，但当发生单相接地等故障时，会导致三相对地电压不平衡，有可能使电压互感器线圈电感L和系统对地电容C在参数上满足谐振条件，从而产生谐振过电压。
（4）整流器和逆变器产生的谐波电压、电流：整流器的作用将交流电转变成直流电，而逆变器是将直流电转变成交流电。从整流器的输出端看，每相电流波形为矩形波，不是正弦波，利用傅氏级数展开式展开周期的矩形波形，可以看到除了工频正弦波外，还叠加了一系列高次波形—谐波。电动机采用变频器进行调速，除高精度实现调速外，还节省大量电能，但变频调速过程中要产生高次谐波，高次谐波的污染，干扰工艺测量变送器、可编程控制器及智能控制器的正常工作，谐波还能使变压器、电动机、电容器及电抗器等产生过热。
（5）电弧炉运行引起电压波动：随着冶炼工业的发展，当然会更多地使用电弧炉，这是一个重要负荷。运行时，电极和金属碎粒之间会发生频繁断路，而在熔化期间，电源两相短路，一旦熔化金属从电极上落下，电弧熄灭，电源又开路，因此，冶炼过程是频繁的短路、开路、短路的过程，会引起用户端电压波动，这种谐波以3次谐波为主。
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二．供配电系统谐波产生的危害

谐波增加了输、供和用电设备的额外附加损耗，使设备的温度过高，降低了设备的利用率和经济效益。在理想的正弦波的情况下，无功功率Q仅仅反映了电能在电源与负载之间交换或传递的幅度。但是，在谐波环境下的无功功率 Q中，一部分反映了电能在电源与负载之间交换的