电力系统高次谐波分析的原因是什么？

供电系统中出现高次谐波的主要原因是什么？有那些危害？如何抑制？~

供电系统中出现高次谐波的原因，主要在于系统中存在着各种非线性元件，特别是大型的晶闸管变流设备和大型电弧炉，他们产生的高次谐波最为突出。
高次谐波的危害，可使电动机、变压器的铁损增加，甚至出现过热现象，缩短使用寿命。还会使电动机转子发生振动，严重影响机械加工质量。对电容器， 可发生过负载现象以致损坏。此外，可使电力线路得能耗增加，使计费的感应式电能表计量不准确，使系统的继电保护和自动装置发生误动作，使系统发生电压谐振，并可对附近的通信设备和线路产生信号干扰。
抑制高次谐波的措施有：①三相整流变压器采用Y、d或D、y的接线，以消除3的整流倍次高次谐波，这是最基本的措施之一②增加整流变压器二次侧的相数③装设分流滤波器④装设静止型无功补偿装置（SVC）⑤限制系统中接入的变流及交变调压装置的容量⑥提高对大容量非线性设备的供电电压。

电网谐波主要由发电设备(电源端)、输配电设备以及电力系统非线性负载等三个方面引起的。
1、电源端产生的谐波。
发电机的三相绕组在制作上很难做到绝对对称，由于制作工艺影响，其铁心也很难做到绝对的均匀一致，加上发电机的稳定性等其他一些原因，会产生一些谐波，但一般来说相对较少。
2、输配电过程产生的谐波。
电力变压器是输配电过程中主要的谐波来源，由于变压器的设计需要考虑经济性，其铁心的磁化曲线处于非线性的饱和状态，使得工作时的磁化电流为尖顶型的波形，因而产生奇次谐波。
较高的变压器铁心饱和程度使得其工作点偏离了线性曲线，产生了较大的谐波电流，其奇次谐波电流的比例可以达到变压器额定电流的0．5%以上。
3、电力设备产生的谐波。

扩展资料：
电力设备产生的谐波：
1、整流晶闸管设备。由于整流晶闸管广泛应用在开关电源、机电控制、充电装置等许多方面，给电网带来了相当多的谐波。据统计，由整流设备引起的谐波将近达到全部谐波的40%，是谐波的一个主要来源。
2、变频设备。电动机、电梯、水泵、风机等机电设备中常用的变频设备，因为大部分是相位控制，其谐波成分比较复杂，除了整数次的谐波成分外，还含有一定分数次的谐波成分，变频设备的功率一般较大，其广泛应用对电网造成的谐波也越来越多。
3、气体放电类电光源。气体放电类电光源如高压钠灯、高压汞灯、荧光灯以及金属卤化物灯等，其伏安特性的非线性相当严重，有的电光源还具有负伏安特性，这些都会给输电网带来奇次谐波成分。
4、家用电器设备。在空调器、冰箱、洗衣机、电风扇等含有绕组的用电设备中，由于不平衡电流的变化也能使电源波形发生改变。另外，计算机、电视机、温控炊具、调光灯具等，因其具有一定的调压整流功能，也会产生高次的奇次谐波成分。这些家用电器设备也成为谐波的一个主要来源。
5、其他用电设备。
参考资料来源：百度百科——谐波

通过对电力系统高次谐波产生的原因及危害的研究分析，着重探讨电力系统抑制谐波的措施。 0　前言随着电力电子技术的飞速发展，各种新型用电设备越来越多地问世和使用，高次谐波的影响越来越严重。电力系统受到谐波污染后，轻则影响系统的运行效率，重则损坏设备以至危害电力系统的安全运行。以前，电力系统考核电能质量的主要指标是电压的幅值和频率，现在世界各国都把电网电压正谐波形畸变率极限值作为电能质量考核指标之一，正确认识谐波已成为电力工作者的重要任务之一。因此，研究和分析谐波产生的原因、危害和抑制谐波的措施具有重要的实际意义。1　谐波产生的原因在供电系统中谐波的发生主要是由两大因素造成的：（1）可控硅整流装置和调压装置等的广泛使用，晶闸管在大量家用电器中的普通采用以及各种非线性负荷的增加导致波形畸变。 （2）设备设计思想的改变。过去倾向于采用在额定情况以下工作或裕量较大的设计。现在为了竞争，对电工设备倾向于采用在临界情况下的设计。例如有些设计为了节省材料使磁性材料工作在磁化曲线的深饱和区段，而在这些区段内运行会导致激磁材料波形严重畸变。2　谐波对电力系统的危害谐波对电力系统的污染日益严重，谐波源的注入使电网谐波电流、谐波电压增加，其危害波及全网，对各种电气设备都有不同程度的影响和危害。现将对具体设备的危害分析如下：（1）交流发电机 。同步电动机及感应电动机在定子绕组和转子绕组产生附加热损耗，热损耗除谐波电流铜损I2nR以外，还由于电流的集肤效应，产生附加损耗，对转子引起热损耗增大。对大型汽轮发电机来说，若发生多次谐波振荡，谐波电流超过额定电流的25％时，由于上述原因可能会导致转子局部过热而损坏。对变压器来说，铁芯产生热损耗，尤其是涡流损耗大，在变压器绕组中有谐波电流，在铁芯中感应磁通，产生铁损。 （2）架空线路谐波电流产生热损，较大的高次谐波电流分量能显著地延缓潜供电流的熄灭，导致单相重合闸失败。电缆中的谐波电流会产生热损，使电缆介损、温升增大。 （3）电力电容器由于谐波电流会引起附加绝缘介质损耗，加快电力电容器绝缘老化。系统谐波电压或电流发生谐振则引起过电压和过电流，对电气设备绝缘损坏，引起噪音与振动。 （4）电子计算机会由于谐波干扰发生失真；工业电子设备功能会因其被破坏。 （5）对继电保护、自动控制装置和计算机产生干扰和造成误动作，造成电能计量的误差。 （6）谐波电流在高压架空线路上的流动除增加线损外，还将对相邻通讯线路产生干扰影响。3　电力系统抑制谐波的措施为了把谐波对电力系统的干扰（污染）限制在系统可以接受的范围内，我国和国际上分别颁布了电力系统谐波管理暂行规定和IEC标准，明确了各种谐波源产生谐波的极限值。 电力系统抑制谐波的主要措施有： （1）在补偿电容器回路中串联一组电抗器在未加Xc前，略去电阻，谐波源In母线处的谐波电压为：Un＝Xsn?In；并联了补偿电容器后，则谐波源的输入谐波电抗为：此时谐波电压，注入系统的谐波电流Un,IsnIn.即并联电容器使系统的谐波被放大了。如果对应某次谐波有Xsn-Xcn=0即发生谐波，则其谐波电流、电压都趋于无穷大。为了摆脱这一谐振点，通常在电容器支路串接电抗器 ，其感抗值的选择应使在可能产生的任何谐波下，均使电容器回路的总电抗为感抗而不是容抗，从根本上消除了产生谐波的可能性。 （2）装设由电容、电感及电阻组成的单调谐滤波器和高通滤波器 单调谐滤波器是针对某个特定次数的谐波而设计的滤波器，高通滤波器是为了吸收若干较高次谐波的滤波器。应装设的滤波器类型、组数及其调谐频率（滤波次数）可由具体计算决定。 如电力机车是大功率单相整流装置，它有谐波问题，根据实测资料，韶山－1型机车电流的谐波含有率大致如表1，影响电力机车注入电力系统谐波电流的因素很多，接触网是影响因素之一，图中Zsn为电力系统的谐波阻抗，供电臂全长为L，臂上只有一辆电力机车，位于离变电所l处。设接触网单位长度的n次谐波阻抗、导纳分别为Zn、Yn，则其n次谐波特征阻抗Zcn和传播常数γn可见一般接触网对机车谐波电流起到放大作用，当机车处于供电臂末端（l＝L时）放大作用最大。解决牵引机车的谐波问题，一般方法是在牵引变电所装设3、5、7各次滤波器 。近年新投运的部分电力机车改用车载分次滤波器的方式，滤除3、5次谐波效果很好。 （3）增加整流相数 高次谐波电流与整流相数密切相关，即相数增多，高次谐波的最低次数变高，则谐波电流幅值变小。一般可控硅整流装置多为6相，为了降低高次谐波电流，可以改用12相或36相。当采用12相整流时，高次谐波电流只约占全电流的1％，危害性大大降低。 （4）当两台以上整流变压器由同一段母线供电时，可将整流变压器一次侧绕组分别交替接成Y型和△形，这就可使5次、7次谐波相互抵消，而只需考虑11次、13次谐波的影响，由于频次高，波幅值小，所以危害性减小。4　结论（1）谐波的发生影响整个电力系统的环境，如在通讯中因发生谐波噪声使通话质量下降，使控制和保护设备发生误动作以及使电力装置与系统过载，给电力系统正常运行造成危害。 （2）谐波的管理通常是制定用户公共连接点处的电压谐波含量限制标准，即制定有关标准，采取相应措施，严格控制，净化电力系统环境。 （3）在测量谐波时必须注意PT与CT的精确度，否则造成误差很大，用CT末屏分压测取系统的谐波电压具有准确、方便的优点。在超高压系统谐波电压测试中得到推广运用。

（1）可控硅整流装置和调压装置等的广泛使用，晶闸管在大量家用电器中的普通采用以及各种非线性负荷的增加导致波形畸变。
（2）设备设计思想的改变。过去倾向于采用在额定情况以下工作或裕量较大的设计。现在为了竞争，对电工设备倾向于采用在临界情况下的设计。例如有些设计为了节省材料使磁性材料工作在磁化曲线的深饱和区段，而在这些区段内运行会导致激磁材料波形严重畸变。

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甫娜已烯： 供电系统中出现高次谐波的原因,主要在于系统中存在着各种非线性元件,特别是大型的晶闸管变流设备和大型电弧炉,他们产生的高次谐波最为突出. 高次谐波的危害,可使电动机、变压器的铁损增加,甚至出现过热现象,缩短使用寿命....

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甫娜已烯： 1 谐波产生的原因 在供电系统中谐波的发生主要是由两大因素造成的: (1)可控硅整流装置和调压装置等的广泛使用,晶闸管在大量家用电器中的普通采用以及各种非线性负荷的增加导致波形畸变. (2)设备设计思想的改变.过去倾向于采用在额定情况以下工作或裕量较大的设计.现在为了竞争,对电工设备倾向于采用在临界情况下的设计.例如有些设计为了节省材料使磁性材料工作在磁化曲线的深饱和区段,而在这些区段内运行会导致激磁材料波形严重畸变.

河北区15785018308： 电力系统发生故障时,为什么会出现3次谐波,5次谐波呢?希望高手的回答.有额外加分 - ？
甫娜已烯： 不单单是在故障时,由于现今电力系统中用户设备的多样性甚至在运行时也会伴有高次谐波的出现,只是发生故障时明显些罢了.

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甫娜已烯： 谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致.当电流流经负载时,与所加的电压不呈线性关系,就形成非正弦电流,从而产生谐波.在电力系统中对谐波的抑制就是如何减少或消除注入系统的谐波电流,以便把谐波电压控制在限定值之内,抑...

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河北区15785018308： 供电系统中出现高压谐波的主要原因是什么.有哪些危害？
甫娜已烯： 大量使用非线性负载如:变频器,逆变器,整流器等.主要带来的危害是减少设备寿命,加大线损,使变压器容量增大等.目前治理谐波最好的设备是华西科技有源电力滤波器.