注册电气工程师考试供配电复习指导《谐波电流产生的原因以及危害》

6.5熟悉谐波电流产生的原因以及对电力系统的危害

6.5.1基本概念：交流电网中，由于许多非线性电气设备的投入运行，其电压、电流波形实际上不是完全的正 弦波形，而是不同程度畸变的非正弦波。非正弦波是周期性电气量，根据傅里叶级数分析， 可分解成基波分量和具有基波频率整数倍的谐波分量。非正弦波的电压或电流有效值等于基 波和各次谐波电压或电流有效值的和方根值。基本频率为电网频率。谐波次数是谐波频率与其波频率的整数比。

谐波含有率是周期性电气量中含有的第n次谐波分量有效值与其基波分量有效值之比， 用百分数表示。

6.5.2谐波源及部分电气设备产生的谐波电流值

谐波源：向公用电网注入谐波电流或在公用电网中产生谐波电压的电气设备，统称谐波源。

大量谐波电流流入电网后，通过电网阻抗产生谐波压降，叠加在电网基波上，引起电网的电 压畸变。

部分用电设备产生的谐波电流值

换流器利用整流元件导通、截止作用的强行短接和断流，产生谐波电流。

炼钢电弧炉因电弧的负阻特性和熔化期三相电极反复 不规则地短路和断弧，故而产生谐波电流。由于三相负荷不对称，存在较多的三次谐波电流 。

气体放电灯，如荧光灯、高压钠灯、高压汞灯的电路本身含有电弧，此种负阻特 性产生谐波电流，其中主要是三次谐波电流，含有率为12%～13%。

家用电器中电视机是谐波源。

6.5.3谐波的危害

使旋转电机、变压器等电气设备由于过大的谐波电流而产生附加损耗，从而引起过热， 使绝缘介质老化加速，导致绝缘损坏。

使变压器产生磁致伸缩和噪声，电抗器产生振动和噪声，感应电动机引起固定数的振动 力矩和转速的周期变动。

使相位控制设备的正常工作因控制信号紊乱而受到干扰，如电子计算机误动作、电子设 备误触发、电子元件测试无法进行等。

使某些类型的继电保护，如晶体管整流型距离保护、变压器及母线复合电压保护由于相 位变化而误动或拒动。

使通信回路、弱电回路产生杂音，甚至造成故障。

6.6了解谐波电压和谐波电流限值

6.6. 1谐波电压限值（表）

6.6.2谐波电流允许值（表）

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