谐波分析

1、谐波频率与基波频率的比值（n=fn/f1） 称为谐波次数。电网中有时也存在非整数倍谐波，称为非谐波（Non-harmonics）或分数谐波。谐波实际上是一种 干扰量，使电网受到“污染”。电工技术领域主要研究谐波的发生、传输、测量、危害及抑制，其谐波范围一般 为2≤n≤40。

根据公式（1）计算谐波电流补偿率K

补偿前谐波电流畸变率THDi—补偿后谐波电流畸变率THDi

K = ×100%

补偿前谐波电流畸变率THDi

∞ℎ=2

2

电流总谐波畸变率：THDI=I1；IH= Ih---第h次谐波电流（方均根值） I1---基波电流（方均根值）

IH

（Ih）×100%；

第h次谐波电流含有率：HRIh=I1×100% 2、现有有源滤波器的补偿效果

注：试验所用负载为三相整流非线性负载，（2～25）次谐波 单机100补偿率:50%负载以上补偿率大于90%；

50%负载以下补偿率在70%～90%

单机100A动态响应时间在1ms～20ms 单机100A功率消耗：8%左右 单机100A噪声：70dB

单机100A无功补偿：补偿前0.2～0.8（容性或感性），补偿后能达到0.98 二、 谐波负载现状分析：

电网谐波产生主要有以下几种情况：一是发电源质量不高产生谐波； 二是输配电系统产生谐波； 三是用电设备产生的谐波。如下：

1、 变频器（风机、水泵、电梯）、吸塑机负载主要谐波次数：5次、7次 2、 电焊机、列车负载主要谐波次数：3次谐波 3、 中频炉负载主要谐波次数：5、7、11、13次谐波 4、 电弧炉、电石炉主要谐波次数：27次 5、 节能灯负载主要谐波次数：3次谐波

6、 整流设备（电力机车、铝电解槽、充电装置、开关电源等）产生的谐波主要看3次最严重 ，6脉整流会带来 6n+1 6N-1谐波 主要就是5次和7次谐波； 12脉整流就会有 12n+1 12n-1谐波 主要11次和13次谐波 18脉则是 18n+1

Ih

18n-1 17次和19次谐波，一般情况下主要产生5、7次谐波！

晶闸管整流设备。由于晶闸管整流在电力机车、铝电解槽、充电装置、开关电源等许多方面得到了越来越广泛的应用，给电网造成了大量的谐波。我们知道，晶闸管整流装置采用移相控制，从电网吸收的是缺角的正弦波，从而给电网留下的也是另一部分缺角的正弦波，显然在留下部分中含有大量的谐波。如果整流装置为单相整流电路，在接感性负载时则含有奇次谐波电流，其中3次谐波的含量可达基波的30%；接容性负载时则含有奇次谐波电压，其谐波含量随电容值的增大而增大。如果整流装置为三相全控桥6脉整流器，变压器原边及供电线路含有5次及以上奇次谐波电流；如果是12脉冲整流器，也还有11次及以上奇次谐波电流。经统计表明：由整流装置产生的谐波占所有谐波的近40%，这是最大的谐波源。 7、 工矿企业负载主要谐波次数：

8、 电信设备负载主要谐波次数：低次谐波

变频器属于非线性负荷，它从电网吸收非正弦电流，引起电网电压畸变，它既是一个谐波源，又是一个谐波接收者。作为谐波源，它对各种电气设备，自动装置、计算机、计量仪器以及通信系统均有不同程度的影响。对于供电线路来说，由于谐波的作用，恶化了电网质量指标，降低了电网的可靠性，增加了电网损失，缩短了电气设备的寿命。

单次谐波电流理论值为谐波次数的倒数。即5次约1/5，7次约1/7......