随着电力系统的迅速发展，电能质量问题越来越引起广泛关注。由于各种非线性负荷应用普及，产生的谐波对电网的污染日益加重，因此谐波治理已成为国内外广泛关注的课题。

一个理想的电力系统应该具备一个恒定的频率和恒定的正弦波形，并按照特定的电压标准向电网及电力用户提供相对比较理想的电源。电能质量一般由电源的频率、电源的幅值和电源的波形畸变来体现。
 
发电厂调节并控制电力系统的振幅和频率，非线性负荷引起波形畸变。对于电阻，电阻加热丝，磁感应，白炽灯等这些传统线性负荷，其电流波形为正常的正弦波。而对于家用视听设备，电视机，电气设备，焊接设备，复印机，逆变器、中频电炉、超声波装置、计算机，通信设备，变频器，冷轧钢机、充电电气设备，变频空调，电动机、荧光灯，不间断电源等这些非线性负荷，其电流波形为非正常的正弦波。
 
由于电网及电力用户中存在着这些非线性负荷，导致了大量谐波的产生，而大量谐波的产生不仅危害着电能质量、而且危害着电力用户。谐波的存在使得电网电压降低，线路损耗增加，造成电网容量的浪费；谐波的存在使得设备的稳定性降低，导致各类自动及保护装置误动作；谐波的存在使得电动机效率降低，增大了电动机的工作噪声；谐波的存在使得电力变压器的铁损及铜损增加，影响着电力变压器的使用效率，缩短了电力变压器的使用寿命；因此谐波的治理刻不容缓。

产生谐波的电气设备、电子设备在当今社会应用相当广泛，例如：中频电炉，超声波装置，家用视听设备，电力电容器，电视机，电气设备，焊接设备，复印机，逆变器、计算机，通信设备，变频器，充电电气设备，变频空调，电动机、荧光灯，不间断电源等电气设备。
 
这些电气设备具有明显的非线性特性，工作时都会产生大量的谐波电流和谐波电压，当此类谐波电流及谐波电压超过注入公共连接点的谐波电流允许值和公用电网谐波电压限值，则将会危害电力用户和电网。

谐波对电力系统的危害是比较严重的，主要体现在：
 
（1）部分供电线路的损耗由谐波引起。由于集肤效应和邻近效应，使线路电阻随频率增加而提高，造成电能的损失和浪费；谐波电流可能造成线路过载过热，损害导体绝缘，同时高频谐波可能造成集肤效应降低电缆的载流能力。
 
（2）谐波影响各种电气设备的正常工作。谐波电流的存在导致电力变压器产生附加的损耗，从而引起过载、过热，加速了绝缘介质的老化，导致绝缘损坏。正序和负序谐波电流在旋转电动机定子中分别形成正向和反向旋转磁场，导致电动机效率降低，发热增加。
 
而正序和负序谐波电流在同步电动机的转子中分别形成正向和反向旋转磁场，造成局部发热，缩短其使用寿命。
 
（3）谐波电流不但会使电子电气设备出现较大的误差，甚至引起电子电气设备的失灵。谐波电流及谐波电压影响通讯及通信设备一般通过磁感应、电容耦合、电感应及电气传导等方式, 磁感应、电气传导、电感应及电容耦合等方式对低频信号影响更大。
 
例如变流器等电气设备在换相时注入的高压脉冲含有较高的谐波频率，甚至可以达到1MHz，这些谐波频率将会影响通信设备、通信线路的正常工作，从而导致通信系统处于瘫痪的状态。
 
（4）使电力电容器产生发热、噪声、鼓肚、击穿以及绝缘寿命缩短等危害。对谐波频率比较敏感的电力电容器,因其自身的容性阻抗特性，以及频率与容抗成反比的特性,使得谐波电流容易被电力电容器吸收从而引起电容器发热过载。
 
此外，基波电压与谐波电压叠加时使电压波形增多了起伏，倾向于增多每个周期中局部放电的次数，相应地增加了每个周期中局部放电次数的功率，使电力电容器产生发热、噪声、鼓肚、击穿以及绝缘寿命缩短等危害。

当谐波电压超过连接点处的限值，谐波源的自然功率因数较高（如核磁共振机、变频调速器等电气设备），非线性负荷的谐波电流较大，谐波波频较宽（如大功率电气设备）时，谐波按下列原则进行治理：
 
（1）采用专用配电回路或专用变压器供电；
 
（2）当非线性负荷容量占配电变压器容量的比例较大，设备的自然功率因数较高时，应在变压器低压配电母线侧集中装设有源电力滤波器；
 
（3）当配电变压器仅为少数重要的非线性设备提供电源时，宜采取就地装设有源电力滤波器或者选用具备抑制谐波功能的设备对每台产生谐波源的电气设备进行抑制及治理；
 
选择合理的供电和配电系统应按照以下原则进行配置：将线性负荷与非线性负荷的供电电源有效的进行隔离；尽可能的将非线性负荷设置在电源端；由短路容量较大的配电变压器或不同母线段供电。
 
（1）对于功率较大且谐波含量较高的重要电气设备（医疗建筑中的核磁共振机、CT机、X光机加速器治疗机、整流装置、变频、大型计算机系统等谐波源）应采用专路供电。
 
（2）合理配置谐波源，同一段母线上宜接具备互补功能的谐波源设备，从而达到互相抵消谐波的目的。
 
（3）将单相负荷、两相负荷等不对称负荷分散接到不同的供电点上或均匀合理的分配到各相，从而改善三相不平衡度，达到抑制和治理谐波的目的。三相不平衡引起电压不平衡，而不平衡的电压将导致半导体变流设备产生附加的谐波电流（非特征谐波）。
 
由此可见，三相平衡具有一定的抑制谐波的作用。Dyn11型结线组别的三相电力变压器具有抑制高次谐波的特性，在进行电力变压器选择时，Dyn11可作为首选。
 
对容量较大，频谱特性复杂，自然功率因数较低，负荷比较稳定，3、5、7次谐波含量高的谐波源，抑制此类谐波源可采用有源与无源电力滤波器共同来完成。无源电力滤波器是由滤波电容器、电阻器和电抗器适当组合而成。
 
它包括三种基本形式：并联滤波、串联滤波和低通滤波。并联滤波同谐波源并联，不但具有滤波作用，而且还有无功补偿的作用；串联滤波主要适用于三次谐波的治理；低通滤波主要适用于高次谐波的治理。这种方法的主要缺点是补偿特性受电网阻抗和运行状态影响，只能补偿固定频率的谐波，且易和系统发生并联谐振，导致谐波放大，使无源电力滤波器过载甚至烧毁。有源电力滤波器能对幅值和频率都变化的谐波进行跟踪补偿，其补偿特性不受电网阻抗和运行状态的影响，无谐波放大的危险。

电力系统的谐波干扰包括系统外部谐波干扰和系统内部谐波干扰两部分。谐波干扰属于电力系统外部，应尽可能的避免串联谐振的发生；以5次和7次为主的谐波干扰，应避免串联谐振发生；谐波干扰属于电力系统内部的，应以抑制和滤除为主。

为抑制及治理谐波源在工程设计中经常采用无功功率补偿电力电容器组串联电力电抗器的方案，电力系统中可能产生谐波放大的最低次谐波的频率高于L-C串联支路的谐振频率，可有效避免系统谐波放大效应。
 
依据《并联电容器装置设计规范》相关规定，串联电力电抗器的电抗率选择应根据电容参数与电网参数经相关计算分析来综合考虑确定，串联电力电抗器的电抗率取值范围应满足下列要求：用于限制谐波时，电抗率应根据并联电力电容器电气设备接入电网处的背景谐波含量的测量值进行选择。
 
当谐波为3次及以上时，电抗率取值应在12．0%左右，亦可采取4.5%-5.0%与12.0%两种电抗率混装方式；当谐波为5次及以上时，电抗率取值应在4.5%~5.0%区间；仅用于抑制涌流时，电抗率取值应在0.1%～1.0%区间。

谐波隔离抑制装置应装设在用电设备前。配电线路上的变频设备，应靠近被控设备安装。将敏感信息技术电气设备置于干扰源附近（如不间断电源、家用视听设备、气体放电灯、变频器、配电变压器、逆变器等）不合适。

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