电力系统中的谐波是怎么形成的

发布日期：2024/9/9 10:28:40

电力系统中某些设备和负荷的非线性特性，即所加的电压与产生的电流不成线性（正比）关系造成波形畸变就会产生谐波。当电力系统向非线性设备及负荷供电时，这些设备或负荷在传递、变换、吸收系统发电机所供给的基波能量的同时，又把部分基波能量转换为谐波能量，向系统倒送大量的高次谐波，使电力系统的正弦谐波畸变，导致电能质量降低。

常见的电力系统谐波源主要有以下三大类：

1、铁磁饱和型：各种铁芯设备，如变压器、电抗器等，其铁磁饱和特性呈现非线性。

2、电子开关型：主要为各种交直流换流装置(整流器、逆变器)以及双向晶闸管可控开关设备等；在化工、冶金、矿山、电气铁道等大量工矿企业以及家用电器中广泛使用，并正在蓬勃发展；在系统内部，如直流输电中的整流阀和逆变阀等。

3、电弧型：各种冶炼电弧炉在熔化期间以及交流电弧焊机在焊接期间，其电弧的点燃和剧烈变动形成的高度非线性,使电流不规则的波动。其非线性呈现电弧电压与电弧电流之间不规则的、随机变化的伏安特性。对于电力系统三相供电来说,有三相平衡和三相不平衡的非线性特性。后者，如电气铁道、电弧炉以及由低压供电的单相家用电器等，而电气铁道是当前中压供电系统中典型的三相不平衡谐波源。

电力系统中谐波过多会增加发热加剧电能损耗，此外谐波还会引起旋转设备和变压器振动并发出噪音，长时间振动也容易导致机械损坏。谐波还容易引起电感、电容发生谐振，使谐波放大，当谐波电流增大时会导致继电保护及自动装置误动，损坏系统设备。在日常用电中，可以通过加装滤波器、有源电力滤波器、谐波抑制器等设备降低谐波。

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