諧波產(chǎn)生的主要原因是什么?

一、來自用戶的非線性負(fù)荷。

      非線性用電設(shè)備是產(chǎn)生諧波的主要原因，由于非線性設(shè)備產(chǎn)生的諧波電流通過系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)注入到系統(tǒng)電源中，畸變電流經(jīng)系統(tǒng)阻抗使母線電壓發(fā)生畸變，使電能質(zhì)量受到污染。如化工行業(yè)的高頻爐、電解設(shè)備、鋼鐵行業(yè)的煉鋼爐、大型軋機(jī)、硅整流設(shè)備、它們向電網(wǎng)取用基波電流的同時(shí)產(chǎn)生出數(shù)次諧波電流注入系統(tǒng)。這些負(fù)載的諧波沒有隨不同負(fù)載變化的特征，從而使注入網(wǎng)絡(luò)的諧波電流出現(xiàn)忽大忽小，時(shí)隱時(shí)現(xiàn)的現(xiàn)象。

二、來自系統(tǒng)的影響。

      其一、系統(tǒng)交流發(fā)電機(jī)內(nèi)部的定子的轉(zhuǎn)子間的氣隙，由于受到鐵心齒、槽或工藝的影響，分布不均勻，雖然各相電勢(shì)的波形對(duì)稱，但三查電勢(shì)中含有一定數(shù)量的奇次諧波：其二、系統(tǒng)電網(wǎng)中大量變壓器的勵(lì)磁電流含有奇次諧波成分，當(dāng)變壓器空載或過勵(lì)磁時(shí)則更為嚴(yán)重，并由此構(gòu)成了主要的穩(wěn)定性諧波源：其三：當(dāng)電網(wǎng)中投切空載變壓器或電容器時(shí)，其合閘涌流注入電網(wǎng)也會(huì)形成突發(fā)性的諧波源。系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)頻率，通常也稱為工頻(基波頻率)。

  諧波是指多少于工頻率的波形，簡(jiǎn)稱“次”，是指從2次到30次范圍，如5次諧波電壓(電流)的頻率是250HZ、7次諧波電壓(電流)的頻率是350HZ。13次以上的諧波稱為高次諧波。

   電力系統(tǒng)中作用在同一線路中的數(shù)個(gè)不同頻率的正弦電勢(shì)，使得電路中的電流成為各個(gè)不同頻率電流分量的疊加值，從而形成諧波電流。

諧波源主要包括哪些設(shè)備？

一、電力電子

    電力電子設(shè)備主要包括整流器、變頻器、開關(guān)電源、靜態(tài)換流器、晶閘管系統(tǒng)及其他SCR控制系統(tǒng)等。由于工業(yè)與民用電力設(shè)備常用到這類電力電子設(shè)備和電路如整流和變頻電路，其負(fù)載性質(zhì)一般分為感性的容性兩種，感性負(fù)載的單相整流電路為含奇次諧波的電流型諧波源，其諧波含量與電容值大小有關(guān)，電容值越大，諧波含量越大。變頻電路諧波源由于采用的是相位控制，其諧波成分不僅含有整流倍數(shù)的諧波，還含有非整流倍數(shù)的間諧波。

　　可飽和設(shè)備主要包括變壓器、電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)等。可飽和設(shè)備是非線性設(shè)備，其鐵心材料具有非線性磁化曲線的磁滯回線，在正弦波電壓的作用下，勵(lì)磁電流為對(duì)稱函數(shù)，并滿足：f（ωｔ+π）=-f（ωｔ）應(yīng)用傅立葉及數(shù)分解時(shí)僅含有奇次項(xiàng)，對(duì)于三相對(duì)稱的變壓器，3次諧波的奇數(shù)倍(3次、6次、9次……) 諧波均勻?yàn)榱阈?，可認(rèn)為變壓器是只產(chǎn)生奇次諧波的電流源型諧波源。變壓器的諧波次數(shù)還受到一、二次側(cè)接線方式的影         響，諧波的大小與磁路的結(jié)構(gòu)形式、鐵心的飽和程度有關(guān)，變壓器空載時(shí)，鐵心的飽和程度超高，諧波電流就越大。與電力電子設(shè)備的電弧設(shè)備相比，可飽和設(shè)備上的諧波在未飽和的情況下，其諧波的幅值往往可以忽略。

三、電弧爐設(shè)備及氣體電光源設(shè)備

　　3.1 電弧爐在熔煉金屬過程中的非線性影響將產(chǎn)生大量的諧波。

　　3.2 氣體電光源包括熒光燈、鹵化燈、霓虹燈等。根據(jù)這類氣體放電光源的伏安特性，其非線性十分嚴(yán)重，同時(shí)含有負(fù)的伏安特性。而氣體燈具工作時(shí)要與電感性鎮(zhèn)流器相串聯(lián)，并使其綜合伏安特性不再為負(fù)才能正常工作。由于         鎮(zhèn)流器的非線性相當(dāng)嚴(yán)重，其中三次諧波含量在20%以上，其特性為對(duì)稱函數(shù)，只含有奇次諧波，所以氣體電光源設(shè)備屬于電流型諧波源。

諧波對(duì)電力電容器有哪些影響？

     當(dāng)配電系統(tǒng)非線性用電負(fù)荷比重較大，并聯(lián)電容器組投入時(shí)，一方面由于電容器組的諧波阻抗小，注入電容器組的諧波電流大，使電容器負(fù)荷而嚴(yán)重影響其使用壽命，另一方面當(dāng)電容器組的諧波容抗與系統(tǒng)等效諧波感抗相等而發(fā)生諧振時(shí)，引起電容器諧波電流嚴(yán)重放大使電容器過熱而損壞。因此，電壓諧  波和電流諧波超標(biāo)都會(huì)使電容器的工作電流增大日出現(xiàn)異常，例如：對(duì)于常用自愈試并聯(lián)電容器，其允許過電流倍數(shù)是1.3倍頻定電流，當(dāng)電容器的電流超過這一限值時(shí)，將會(huì)造成損壞事故。同時(shí)，諧波使工頻正弦波形發(fā)生畸變，產(chǎn)生鋸齒狀尖頂波，易在絕緣介質(zhì)中引發(fā)局部放電，長(zhǎng)時(shí)間的局部放電也會(huì)加速絕緣介質(zhì)的老化，自愈性能下降，而容易導(dǎo)致電容器損壞。