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諧波源及類(lèi)型

如果正弦交流電壓加在設(shè)備上，產(chǎn)生的電流卻不是正弦交流電流，這樣的設(shè)備就稱(chēng)為非線性阻抗設(shè)備，簡(jiǎn)稱(chēng)非線性設(shè)備。不是正弦波形的交流電就含有諧波成分，所以非線性設(shè)備也稱(chēng)為諧波源。

工業(yè)電網(wǎng)中主要的諧波源有三種類(lèi)型：三相橋式整流回路在每一相的正負(fù)波形上都會(huì)產(chǎn)生波形變化，一個(gè)周期里就有六個(gè)非正弦的波形，所以稱(chēng)為六脈波設(shè)備。六脈波設(shè)備的諧波很有規(guī)律，會(huì)產(chǎn)生六的倍數(shù)加減1次數(shù)的諧波，即5、7、11、13、17、19……次諧波，而且隨著諧波次數(shù)升高諧波幅值會(huì)逐漸降低，所以通常只需要處理5、7、11、13次諧波。

這類(lèi)設(shè)備包括有三相橋式整流器的所有設(shè)備、比如直流驅(qū)動(dòng)器、變頻器、軟啟動(dòng)器，UPS電源等等，是目前工業(yè)用電設(shè)備中最常見(jiàn)的一類(lèi)諧波源。

類(lèi)似工業(yè)電弧爐這樣的設(shè)備工作時(shí)，電流波形變化很頻繁，會(huì)分解出次數(shù)和幅值不斷變化的諧波。

非線性的單相設(shè)備，比如帶有單相整流環(huán)節(jié)的電子儀器等等，因?yàn)槿�相不�?duì)稱(chēng)原因會(huì)在零線上形成3次零序諧波。

1 諧波對(duì)電力系統(tǒng)和各種電氣設(shè)備的危害

諧波容易使電網(wǎng)與補(bǔ)償電容器之間發(fā)生并聯(lián)諧振或串聯(lián)諧振，使諧波電流放大幾倍甚至幾十倍，造成過(guò)電流，引起電容器、與電容器相連的電抗器和電阻器的損壞，甚至引起嚴(yán)重事故。

諧波會(huì)導(dǎo)致繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的誤動(dòng)作、熔絲非正常熔斷，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致電氣測(cè)量?jī)x表計(jì)量不準(zhǔn)確。

諧波會(huì)造成變壓器、電動(dòng)機(jī)等機(jī)械振動(dòng)，噪聲、溫升顯著增加，絕緣壽命縮短。

諧波會(huì)引起設(shè)備和線路額外發(fā)熱，增加損耗、加速絕緣老化、降低使用壽命。

諧波能延緩電弧熄滅，造成事故擴(kuò)大。

諧波導(dǎo)致三相四線系統(tǒng)中的中線電流顯著增加，引發(fā)系統(tǒng)故障甚至事故。

諧波通過(guò)電磁感應(yīng)和傳導(dǎo)耦合等方式會(huì)對(duì)鄰近的通信系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，輕者引進(jìn)噪聲，降低通信質(zhì)量;重者導(dǎo)致信息丟失，使通信系統(tǒng)無(wú)法正常工作。

諧波會(huì)引起生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行不穩(wěn)定，造成產(chǎn)品不合格率上升，降低企業(yè)效益。

諧波影響各種電氣設(shè)備的正常工作。據(jù)統(tǒng)計(jì)，由于諧波而破壞的電氣設(shè)備中，并聯(lián)電容器約占70%，其中串聯(lián)電抗器約占30%。

諧波電流使電力系統(tǒng)中的元件產(chǎn)生了附加的諧波損耗，降低了發(fā)電、輸電、用電的使用效率。