谐波的产生原理是什么？如何消除谐波？

　　●低压供电系统中的谐波产生的根本原因，是由于电网中某些设备和负荷的非线性特性(例如大功率的整流器设备、可控硅整流设备、变频器、电子镇流器、电脑)。因为这些电子整流存在换相问题，并且它的负载为非线性负载。

　　即所加的电压与产生的电流不成线性(正比)关系而造成的波形畸变。危害:由于谐波的频率较高,使导线的集肤效应加重,因此铜损急剧增加。同时变压器铁心由于不能适应急剧变化的磁通而导致铁损急剧增加。低压供电系统这些非线性负载产生的谐波干扰最直接的检测方法就是测量它们三相交流电流的方法来判断，见下图所示。

　　●传统的三相电流平衡关系是，如果三相负载的电流值差不多时，用钳形表来测量三相四线制的零线电流值应该接近于0，如果线路中的谐波成分大的时候，则零线中的电流会很大的，见下图表所示。

　　●例如从表中倒数第二排看，宴会厅照明中的ABC相电流值为91、92、90A看，此时零线中的电流值达到了131A远远大于任何一相相线电流值。这就充分说明照明线路中的电子电路设备太多，而产生谐波电流。那么这些谐波只能够功率因数来进行补偿进行抑制。电力谐波的产生往往与电气设计有关系。低压供电系统完全避免非线性整流负载是不可能的，也仅仅只是卒最大限度的尽量减少它们之间的干扰问题。这些谐波引起的电源中含变化波形会对变频器有很大干扰，造成误动作哟。

　　●变频器在运行过程中也会产生谐波，会在离变频器较近的系统或仪表上出现干扰问题，干扰造成的故障现象有:仪表产生较大的测星误差，有的仪表根本无法正常工作，甚至使系统出现误动作等等。变频器产生功率较大的谐波,其干扰途径类似于一般电磁干扰途径 ，即通过电路耦合、电磁辐射、感应耦合产生干扰电压或电流。通过观察发现，现场的强电磁场和供电电源的波动是影响变频器仪器仪表最主要的干扰源。另外并不是所以仪器仪表出现干扰或故障，都归咎于是变频器产生的干扰。

　　●如何解决这些疑问和难题，可以按照如下的步骤进行:在出现干扰时把变频器停了，如果仪表及系统立刻恢复正常，可以肯定干扰是由变频器引起的，就应采取相应的措施了。

　　当变频器出现干扰其它仪器的现象时，可采取添加电源电抗器、隔离变压器来进行克服和降低变频器对仪器仪表产生的干扰:如果仪表设备是功率较大的三相交流电源，看用上图所示的三相交流电抗器来减少相互之间的干扰了。或者采用隔离变压器技术哟。

　　以上为个人经验之谈，这里仅供提问者和头条的广大阅读者们参考一下。

　　知足常乐于湖北钟祥市2022.2.7日

　　谐波产生原理是什么？如何消除谐波？

　　谐波是由火线与零线之间非线性负载产生的。谐波是电流含有频率是基波电流频率的n倍的电量，也就是N次谐波，其中N为正整数。

　　配电网系统中有大量的非线性负载使用，使三相电压变得不平衡，导致电流波形畸变，从而产生谐波。非线性负载如变频器、整流器、换流器、晶闸管开关等。谐波在电网中危害十分大，还不容易察觉。像线路老化，严重导致火灾，就有可能与谐波有关。因为三次谐波电流在零线叠加，有可能零线三次谐波电流比火线上三次谐波电流还大，如此以来导线的热损增加，这样就加速了线路老化，严重的话烧断线路引起火灾，造成经济损失。

　　我们用的交流电是正弦波，虽然非线性负载导致谐波产生，但谐波也是正弦波。每个谐波由于频率、幅度、相角不同，因此可区分偶次与奇次性谐波。但在三相四线制供电系统中三相是平衡的，由于是对称关系，偶次谐波就被消除了，只有奇次谐波存在。

　　由于谐波频率是基波频率的N倍(N为正整数)。如果基波频率为50Hz，三次谐波频率就是150Hz，基波频率为60Hz，三次谐波频率为180Hz。抑制三次谐波，可在负载端抑制，如使用LC滤波器、有源滤波器、混合滤波器。总得来说，抑制谐波，可从受理端治理，从设备出发、主动治理，从谐波源头出发、被动治理，用滤波器，阻止谐波流入负载及电网中。

　　谐波产生的原理

　　谐波产生的源头主要来自于各类非线性元件，这些元件在正弦电压的作用下发生电流畸变，这个畸变的波形就是谐波。

　　谐波一般是奇次谐波3、5、7、9....，其中3次谐波就是我们的常说的零序电流，5次就是负序电流

　　下面看一个公式就能很好理解谐波到底是个什么鬼

　　对于谐波分析，就是用傅里叶级数将这些非正弦的电流、电压信号分解为不同频率的正弦分量进行分析。

　　公式是：

　　其中a/2是直流分量；

　　我想看懂了这个公式之后，对谐波的理解就容易了，至于谐波为什么会在非线性元件中产生畸变，那将又是一个层次，了解到这里要解决大部分的应用问题已经足够。

　　至于谐波的消除，现场的应用一般是采用电抗器、滤波器等。

　　公式复制不上去用的截图，所以显得有点乱，莫法！

　　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

　　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。