諧波產生的主要原因是什么?

一、來自用戶的非線性負荷。

      非線性用電設備是產生諧波的主要原因，由于非線性設備產生的諧波電流通過系統網絡注入到系統電源中，畸變電流經系統阻抗使母線電壓發(fā)生畸變，使電能質量受到污染。如化工行業(yè)的高頻爐、電解設備、鋼鐵行業(yè)的煉鋼爐、大型軋機、硅整流設備、它們向電網取用基波電流的同時產生出數次諧波電流注入系統。這些負載的諧波沒有隨不同負載變化的特征，從而使注入網絡的諧波電流出現忽大忽小，時隱時現的現象。

二、來自系統的影響。

      其一、系統交流發(fā)電機內部的定子的轉子間的氣隙，由于受到鐵心齒、槽或工藝的影響，分布不均勻，雖然各相電勢的波形對稱，但三查電勢中含有一定數量的奇次諧波：其二、系統電網中大量變壓器的勵磁電流含有奇次諧波成分，當變壓器空載或過勵磁時則更為嚴重，并由此構成了主要的穩(wěn)定性諧波源：其三：當電網中投切空載變壓器或電容器時，其合閘涌流注入電網也會形成突發(fā)性的諧波源。系統的標準頻率，通常也稱為工頻(基波頻率)。

  諧波是指多少于工頻率的波形，簡稱“次”，是指從2次到30次范圍，如5次諧波電壓(電流)的頻率是250HZ、7次諧波電壓(電流)的頻率是350HZ。13次以上的諧波稱為高次諧波。

   電力系統中作用在同一線路中的數個不同頻率的正弦電勢，使得電路中的電流成為各個不同頻率電流分量的疊加值，從而形成諧波電流。

諧波源主要包括哪些設備？

一、電力電子

    電力電子設備主要包括整流器、變頻器、開關電源、靜態(tài)換流器、晶閘管系統及其他SCR控制系統等。由于工業(yè)與民用電力設備常用到這類電力電子設備和電路如整流和變頻電路，其負載性質一般分為感性的容性兩種，感性負載的單相整流電路為含奇次諧波的電流型諧波源，其諧波含量與電容值大小有關，電容值越大，諧波含量越大。變頻電路諧波源由于采用的是相位控制，其諧波成分不僅含有整流倍數的諧波，還含有非整流倍數的間諧波。

　　可飽和設備主要包括變壓器、電動機、發(fā)電機等。可飽和設備是非線性設備，其鐵心材料具有非線性磁化曲線的磁滯回線，在正弦波電壓的作用下，勵磁電流為對稱函數，并滿足：f（ωｔ+π）=-f（ωｔ）應用傅立葉及數分解時僅含有奇次項，對于三相對稱的變壓器，3次諧波的奇數倍(3次、6次、9次……) 諧波均勻為零序，可認為變壓器是只產生奇次諧波的電流源型諧波源。變壓器的諧波次數還受到一、二次側接線方式的影         響，諧波的大小與磁路的結構形式、鐵心的飽和程度有關，變壓器空載時，鐵心的飽和程度超高，諧波電流就越大。與電力電子設備的電弧設備相比，可飽和設備上的諧波在未飽和的情況下，其諧波的幅值往往可以忽略。

三、電弧爐設備及氣體電光源設備

　　3.1 電弧爐在熔煉金屬過程中的非線性影響將產生大量的諧波。

　　3.2 氣體電光源包括熒光燈、鹵化燈、霓虹燈等。根據這類氣體放電光源的伏安特性，其非線性十分嚴重，同時含有負的伏安特性。而氣體燈具工作時要與電感性鎮(zhèn)流器相串聯，并使其綜合伏安特性不再為負才能正常工作。由于         鎮(zhèn)流器的非線性相當嚴重，其中三次諧波含量在20%以上，其特性為對稱函數，只含有奇次諧波，所以氣體電光源設備屬于電流型諧波源。

諧波對電力電容器有哪些影響？

     當配電系統非線性用電負荷比重較大，并聯電容器組投入時，一方面由于電容器組的諧波阻抗小，注入電容器組的諧波電流大，使電容器負荷而嚴重影響其使用壽命，另一方面當電容器組的諧波容抗與系統等效諧波感抗相等而發(fā)生諧振時，引起電容器諧波電流嚴重放大使電容器過熱而損壞。因此，電壓諧  波和電流諧波超標都會使電容器的工作電流增大日出現異常，例如：對于常用自愈試并聯電容器，其允許過電流倍數是1.3倍頻定電流，當電容器的電流超過這一限值時，將會造成損壞事故。同時，諧波使工頻正弦波形發(fā)生畸變，產生鋸齒狀尖頂波，易在絕緣介質中引發(fā)局部放電，長時間的局部放電也會加速絕緣介質的老化，自愈性能下降，而容易導致電容器損壞。