諧波源

電力系統諧波源分類

當前，電力系統的諧波源主要有三大類：

(1)鐵磁飽和型諧波源：各種鐵芯設備，如變壓器、電抗器等，其鐵磁飽和特性呈現非線性。

(2)電力電子開關型諧波源：主要為各種交直流換流裝置(整流器、逆變器)以及雙向晶閘管可控開關設備等，在化工、冶金、礦山、電氣鐵道等大量工礦企業以及家用電器中廣泛使用，並正在蓬勃發展；在系統內部，如直流輸電中的整流閥和逆變閥等。

(3)電弧型諧波源：各種冶煉電弧爐在熔化期間以及交流電弧焊機在焊接期間，其電弧的點燃和劇烈變動形成的高度非線性，使電流不規則的波動。其非線性呈現於電弧電壓與電弧電流之間不規則的、隨機變化的伏安特性。

對於電力系統三相供電來說，有三相平衡和三相不平衡的非線性特性。三相不平衡的供電負荷包括電氣化鐵路、電弧爐以及低壓供電的單相家用電器等，其中電氣化鐵路是當前中壓供電系統中典型的三相不平衡諧波源。

電網中的主要諧波源有：

(1)具有鐵磁飽和特性的鐵芯沒備，如：變壓器、電抗器等。

(2)以具有強烈非線性特性的電弧為工作介質的設備，如：氣體放電燈、重流弧焊機、煉鋼電弧爐等。

(3)以電力電子元件為基礎的開關電源設備，如：各種電力變流設備(整滴器、逆變器、變頻器)、相控調速和調壓裝置，大容量的電力晶閘管可控開關設備等．它們大量的用於化工、電氣鐵道、冶金、礦山等工礦企業以及各式各樣的家用電器中。

(1)諧波對旋轉設備和變壓器的主要危害是引起附加損耗和發熱增加，此外諧波還會引起旋轉設備和變壓器振動並發出噪聲，長時間的振動會造成金屬疲勞和機械損壞。

(2)諧波對線路的主要危害是引起附加損耗。

(3)諧波可引起系統的電感、電容發生諧振，使諧波放大。當諧波引起系統諧振時，諧波電壓升高，諧波電流增大，引起繼電保護及自動裝置誤動，損壞系統設備(如電力電容器、電纜、電動機等)，引發系統事故，威脅電力系統的安全運行。

(4)諧波可干擾通信設備，增加電力系統的功率損耗(如線損)，使無功補償設備不能正常運行等，給系統和用戶帶來危害。

限制電網諧波的主要措施有：增加換流裝置的脈動數；加裝交流濾波器、有源電力濾波器；加強諧波管理。