諧波產(chǎn)生公布時間

2019年經(jīng)全國科學技術名詞審定委員會審定發(fā)布。

《物理學名詞》第三版。2100433B

電網(wǎng)諧波主要由發(fā)電設備(電源端)、輸配電設備以及電力系統(tǒng)非線性負載等三個方面引起的。

(1)電源端產(chǎn)生的諧波

發(fā)電機的三相繞組在制作上很難做到絕對對稱，由于制作工藝影響，其鐵心也很難做到絕對的均勻一致，加上發(fā)電機的穩(wěn)定性等其他一些原因，會產(chǎn)生一些諧波，但一般來說相對較少。

(2)輸配電過程產(chǎn)生的諧波

電力變壓器是輸配電過程中主要的諧波來源，由于變壓器的設計需要考慮經(jīng)濟性，其鐵心的磁化曲線處于非線性的飽和狀態(tài)，使得工作時的磁化電流為角頂型的波形，因而產(chǎn)生奇次諧波。較高的變壓器鐵心飽和程度使得其工作點偏離了線性曲線，產(chǎn)生了較大的諧波電流，其奇次諧波電流的比例可以達到變壓器額定電流的0.5%以上。

(3)電力設備產(chǎn)生的諧波

1)整流晶閘管設備。由于整流晶閘管廣泛應用在開關電源、機電控制、充電裝置等許多方面，給電網(wǎng)帶來了相當多的諧波。據(jù)統(tǒng)計，由整流設備引起的諧波將近達到全部諧波的40%，是諧波的一個主要來源。

2)變頻設備。電動機、電梯、水泵、風機等機電設備中常用的變頻設備，因為大部分是相位控制，其諧波成分比較復雜，除了整數(shù)次的諧波成分外，還含有一定分數(shù)次的諧波成分，變頻設備的功率一般較大，其廣泛應用對電網(wǎng)造成的諧波也越來越多。

3)氣體放電類電光源。氣體放電類電光源如高壓鈉燈、高壓汞燈、熒光燈以及金屬鹵化物燈等，其伏安特性的非線性相當嚴重，有的電光源還具有負伏安特性，這些都會給輸電網(wǎng)帶來奇次諧波成分。

4)家用電器設備。在空調(diào)器、冰箱、洗衣機、電風扇等含有繞組的用電設備中，由于不平衡電流的變化也能使電源波形發(fā)生改變。另外，計算機、電視機、溫控炊具、調(diào)光燈具等，因其具有一定的調(diào)壓整流功能，也會產(chǎn)生高次的奇次諧波成分。這些家用電器設備也成為諧波的一個主要來源。

5)其他用電設備。

間諧波往往由較大的電壓波動或沖擊性非線性負荷所引起，所有非線性的波動負荷，如電弧焊、電焊機、各種變頻調(diào)速裝置、同步串級調(diào)速裝置及感應電動機等均為間諧波波源，電力載波信號也是一種間諧波。

在各種電壓等級供電網(wǎng)中都可能出現(xiàn)間諧波。間諧波源主要有靜止頻率變換器，循環(huán)換流器，感應電機和電弧設備等。

隨著電力電子技術的發(fā)展，各種變頻器、開關電源、UPS和電子鎮(zhèn)流器等電力電子裝置應用日益增多，它們所產(chǎn)生的電網(wǎng)諧波污染引起了人們的重視。上述電力電子裝置的整流電路直流側均采用大電容進行濾波，因此，這類電力電子裝置從本質(zhì)上講屬于電壓源型諧波源，在這個諧波電壓源作用下，其交流側輸入電流波形會有嚴重畸變，使大量的諧波電流注入電網(wǎng)，給電力系統(tǒng)帶來嚴重的諧波污染 。