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浅谈电力系统中的谐波问题 摘要：随着各种非线性负荷的广泛应用，电力系统中的谐波问题日益严重，并危及电力系统及用电设备的安全经济运行。文章阐明了谐波的定义，简要分析了电力系统中谐波的来源、危害及其限制标准，并介绍了现阶段谐波污染的几种主要治理方法。 关键字：电力系统谐波问题标准治理方法 abstract: along with the wide application of various nonlinear load, the power system harmonic becomes more and more serious and endanger electric power system and the safe and economic operation of electric equipment. the article illustrates the definition of harmonic, a brief analysis of the source of the harmonic wave in the power system, harm and limits, and introduces the harmonic pollution at several main management methods. key words: electric power system harmonic problem standard treatment 中图分类号：g255.54 文献标识码：a文章编号： 0 引言 谐波存在于电力系统已经很多年了，早在20世纪20年代就引起了人们的注意。当时在德国，由于使用静止汞弧变流器，造成了电压、电流波形的畸变。近年来，由于电力公司为改善功率因数而大量增加使用电容器组和工业界为提高系统的可靠性与效率而广泛使用电力电子变流器，谐波问题变得更加严重。 1 谐波的定义与来源 国际上对谐波公认的定义是：“谐波是一个周期电气量的正弦波分量,其频率为基波频率的整数倍”。 在电力系统中，谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。当电流流经负载时，与所加的电压不呈线性关系，就形成非正弦电流，即电路中有谐波产生。 作为谐波源，非线性设备可以划分为两大类： （1）传统非线性设备，包括变压器、旋转电机以及电弧炉等。 （2）现代电力电子非线性设备，包括荧光灯、在工业界和现在办公设备中广泛使用的电子控制装置和开关、电源、晶闸管控制设备等，其中晶闸管控制设备包括整流器、逆变器、静止无功补偿装置、变频器、高压直流输电设备等。 2 谐波对电力系统造成的危害 谐波电流入网，使公共连接点的电压波形畸变，并产生很强的电磁干扰，对电力系统的安全、优质、经济运行构成潜在危害，给周围电气环境带来极大的污染。其危害主要表现在以下几个方面： （1）对整个系统而言，谐波会降低电力系统生产、传输和使用的效率； （2）对电气设备而言，谐波会使其过热、产生振动和噪声，甚至导致设备故障或烧毁； （3）对供电系统而言，谐波会引起供电电压畸变，使用电设备功率损耗增大，输电线路网损增加，最终将缩短输电线寿命； （4）对二次设备而言，谐波可能导致继电保护、安全自动装置工作紊乱，引起保护装置误动或拒动，引起电力计量误差，干扰通信系统，造成换流装置不能正常工作。 3 电力系统中限制谐波的标准 3.1限制谐波标准的共同原则和要求 (1) 把电力系统中的谐波电压控制在允许的范围内, 保证供电网供给波形合格的电力。 (2) 限制谐波源注入电网的谐波电流及其在电网连接点产生的谐波电压。 (3) 防止谐波对电网发电、供电设备的干扰, 特别要防止高压电网发生谐振或谐波放大, 维护电网安全经济运行。 (4) 保证供电质量, 使接入电网的各种用电设备免受谐波的干扰, 保持正常工作。 (5) 有利于国际技术经济的交流与合作。 3. 2 国家限制电谐波的标准 国家技术监督局批准颁发了国家标准gb/t 1495-93《电能质量公用电网谐波》,以促使电力部门和电力用户共同采取措施, 把电网的谐波水平控制在谐波国标允许的范围内, 提高供电质量, 维护电网安全运行, 保障接入电网的各种用电设备正常工作, 以获得良好的社会经济效益。 4电力系统谐波的治理方法 现阶段谐波污染的主要治理方法有以下几种： 增加换流装置的相数 换流装置（整流器、逆变器）是电网主要谐波源之一。理论分析表明，换流装置在其交流侧与直流侧产生的特征谐波次数分别为nk±1和nk(n为整流相数或脉动数，k为正整数)。由谐波产生的机理可知，