【什么是谐波】谐波是电力系统中一种常见的电能质量问题，通常指在交流电路中，电压或电流的波形偏离了标准正弦波的情况。这种偏离通常是由于非线性负载设备（如变频器、整流器、电子镇流器等）的存在而引起的。这些设备在运行过程中会引入与基波频率成整数倍关系的额外频率成分，即为谐波。
谐波的存在会对电力系统的稳定性、设备寿命以及电能质量造成影响。因此，了解谐波的来源、特性及其影响具有重要意义。
一、谐波的基本概念
| 项目 | 内容 |
| 定义 | 谐波是指电压或电流波形中，频率为基波频率整数倍的分量。 |
| 基波 | 电力系统中正常运行的50Hz或60Hz的正弦波信号。 |
| 谐波次数 | 与基波频率成整数倍的频率，如2次、3次、5次等。 |
| 产生原因 | 非线性负载设备（如变频器、LED照明、充电器等）的使用。 |
二、谐波的分类
根据频率的不同，谐波可分为以下几类：
| 类型 | 频率 | 特点 |
| 低次谐波 | 2次、3次、5次等 | 常见于工业设备中，对电网影响较大。 |
| 高次谐波 | 7次及以上 | 对电缆、变压器等设备有较大损耗。 |
| 偶次谐波 | 2次、4次等 | 多由不对称负载引起，易造成中性线过载。 |
| 奇次谐波 | 3次、5次等 | 多由三相不平衡或非线性负载引起。 |
三、谐波的危害
| 危害类型 | 具体表现 |
| 设备损坏 | 变压器、电缆、电容器等易因谐波过热而损坏。 |
| 电能浪费 | 谐波导致线路损耗增加，电能利用率下降。 |
| 控制失常 | 电动机、PLC等设备可能因谐波干扰而误动作。 |
| 电网不稳定 | 谐波可能引发电压波动、闪变等问题。 |
四、谐波的治理措施
| 措施 | 说明 |
| 滤波器 | 使用无源或有源滤波器，吸收特定频率的谐波。 |
| 电容器组 | 通过并联电容器改善功率因数，减少谐波影响。 |
| 限制非线性负载 | 合理配置非线性设备，避免集中接入电网。 |
| 加装隔离变压器 | 防止谐波从一个系统传递到另一个系统。 |
五、总结
谐波是电力系统中不可忽视的问题，它源于非线性负载的使用，可能导致设备损坏、电能浪费和电网不稳定。为了保障电力系统的安全与高效运行，必须采取有效的治理措施，如安装滤波器、合理配置负载等。了解谐波的特性与危害，有助于更好地进行电力系统的维护与优化。
