電力諧波，由于交流電網(wǎng)有效分量為工頻單一頻率，因此任何與工頻頻率不同的成分都可以稱之為諧波。由于正弦電壓加壓于非線性負(fù)載，基波電流發(fā)生畸變產(chǎn)生諧波。主要非線性負(fù)載有UPS、開關(guān)電源、整流器、變頻器、逆變器等。

電力系統(tǒng)中諧波的來源

電力系統(tǒng)中的諧波來自電氣設(shè)備，也就是說來自發(fā)電設(shè)備和用電設(shè)備。由于發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的磁場不可能是完善的正弦波，因此發(fā)電機(jī)發(fā)出的電壓波形不可能是一點(diǎn)不失真的正弦波。目前我國應(yīng)用的發(fā)電機(jī)有兩大類：隱極機(jī)和凸極機(jī)。隱極機(jī)多用于汽輪發(fā)電機(jī)，凸極機(jī)多用于水輪發(fā)電機(jī)。

諧波對電力系統(tǒng)的危害

諧波對電力系統(tǒng)的危害是比較嚴(yán)重的，主要體現(xiàn)在：

(1)部分供電線路的損耗由諧波引起。由于集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)，使線路電阻隨頻率增加而提高，造成電能的損失和浪費(fèi);諧波電流可能造成線路過載過熱，損害導(dǎo)體絕緣，同時高頻諧波可能造成集膚效應(yīng)降低電纜的載流能力。

(2)諧波影響各種電氣設(shè)備的正常工作。諧波電流的存在導(dǎo)致電力變壓器產(chǎn)生附加的損耗，從而引起過載、過熱，加速了絕緣介質(zhì)的老化，導(dǎo)致絕緣損壞。正序和負(fù)序諧波電流在旋轉(zhuǎn)電動機(jī)定子中分別形成正向和反向旋轉(zhuǎn)磁場，導(dǎo)致電動機(jī)效率降低，發(fā)熱增加。

而正序和負(fù)序諧波電流在同步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子中分別形成正向和反向旋轉(zhuǎn)磁場，造成局部發(fā)熱，縮短其使用壽命。

(3)諧波電流不但會使電子電氣設(shè)備出現(xiàn)較大的誤差，甚至引起電子電氣設(shè)備的失靈。諧波電流及諧波電壓影響通訊及通信設(shè)備一般通過磁感應(yīng)、電容耦合、電感應(yīng)及電氣傳導(dǎo)等方式, 磁感應(yīng)、電氣傳導(dǎo)、電感應(yīng)及電容耦合等方式對低頻信號影響更大。

例如變流器等電氣設(shè)備在換相時注入的高壓脈沖含有較高的諧波頻率，甚至可以達(dá)到1MHz，這些諧波頻率將會影響通信設(shè)備、通信線路的正常工作，從而導(dǎo)致通信系統(tǒng)處于癱瘓的狀態(tài)。

(4)使電力電容器產(chǎn)生發(fā)熱、噪聲、鼓肚、擊穿以及絕緣壽命縮短等危害。對諧波頻率比較敏感的電力電容器,因其自身的容性阻抗特性，以及頻率與容抗成反比的特性,使得諧波電流容易被電力電容器吸收從而引起電容器發(fā)熱過載。

此外，基波電壓與諧波電壓疊加時使電壓波形增多了起伏，傾向于增多每個周期中局部放電的次數(shù)，相應(yīng)地增加了每個周期中局部放電次數(shù)的功率，使電力電容器產(chǎn)生發(fā)熱、噪聲、鼓肚、擊穿以及絕緣壽命縮短等危害。

諧波治理設(shè)備

隨著諧波不斷被重視，各電氣設(shè)備廠商也不斷推出抑制諧波的裝置?，F(xiàn)如今諧波治理的方法，主要有無源濾波裝置和安裝有源濾波器兩種方式。

無源濾波裝置

無源濾波裝置是將電力電容器和濾波電抗器串聯(lián)起來，組成LC串聯(lián)回路。在消除諧波時，將LC回路的諧振頻率調(diào)整到對應(yīng)的諧波頻率上，就能達(dá)到消除諧波的目的。

優(yōu)點(diǎn)：由于無源濾波方式的成本低、安裝比較方便，得到眾多企業(yè)的支持。同時無源濾波裝置可以在補(bǔ)償無功的同時濾除電力系統(tǒng)的諧波，達(dá)到雙重目的。

缺點(diǎn)：無源濾波裝置的濾波效果不太好。

有源濾波器

有源濾波器是在無源濾波裝置的基礎(chǔ)上發(fā)展出來的，是一個單獨(dú)的電子產(chǎn)品。

優(yōu)點(diǎn)：有源濾波器的濾波效果好，可以消除規(guī)定的頻率內(nèi)所有諧波。

缺點(diǎn)：有源濾波器因?yàn)橹谱鞴に嚭推渌拗?，每臺裝置的成本極高；對于企業(yè)來說，只要保證電器不受諧波的影響即可。

目前企業(yè)多使用串聯(lián)電抗器的無源濾波裝置，一方面是因?yàn)闊o源濾波裝置成本低，另一方面是因?yàn)闊o源濾波裝置可以補(bǔ)償無功。

當(dāng)電力系統(tǒng)中安裝了電力電容器、電抗器之后，電力電容器就可以正常工作了。通過使用電力電容器能不能節(jié)能一文的描述，我們知道雖然使用這些裝置，并不能為系統(tǒng)節(jié)能，卻能保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的同時節(jié)省電費(fèi)支出，是一種兩全其美的方法。