谐波对用电设施的危害

1．对电容器补偿装备的危害：

为提高系统功率因数，通常需装设并联电容器组。在工频频率下，这些电容器的容抗比系统感抗大的多，不会产生谐振。但对高次谐波，系统感抗大大增加，，而容抗减小，就有可能产生并联或串联谐振。这种谐振会使谐波电流放大几倍至几十倍，对系统特别是对电容器的寿命有很大影响。

2．对电表的危害：

采用均方根值和平均值测量原理的电流表、电压表及电量变送器均会受到谐波影响，产生精度偏差，其中奇次谐波引起的偏差远大于偶次谐波，电压表误差大于电流表误差。采用有效值原理的测量仪表可以获得较宽的频率特性。同样，谐波对相位测量、功率因数测量仪表影响较大。

电工测量仪表通常是按工频正弦设计。其中常见的感应式电能表频率响应很差，记录三次谐波功率时约差20％记录五次谐波功率时相差可哒40％左右。有些用户配电系统中含有大量谐波源，可向电网反送谐波有功功率，可能造成实付电费高于它所消耗的基波有功功率的应付电费。而无谐波源的用户在接受含谐波电压的电源供电时，会由于负载产生的额外的谐波损耗而多付电费。

3．对弱电系统的危害：

1）各种装有微电子控制的装置的办公电器均会受到谐波影响，严重时可造成电子芯片烧毁。电视机、显示器易受高频谐波干扰，出现闪烁和异常色带。另外，间谐波电压能引起图象翻滚，对阴极射线管的图象产生周期性的放大和缩小。

2）各类以电源电压过零点为基准的计时器，在谐波电压含有量较高时，电压过零点增多，计时会出现正误差。

3）当建筑的通讯系统等弱电系统线路采用金属管、金属线槽敷设或采用屏蔽线缆时，谐波通过电磁感应耦合、静电感应偶合方式的干扰基本可以排除。但弱电设备的电源部分如交换机电源、楼控系统DDC现场电源等会受到零线上的谐波干扰，严重时可烧毁电源模块。部分超声波传感器等可能受到影响无法正常工作。

4）计算厂家一般规定其产品允许接受馈电电压的THDU为3～5％，电压峰值和有效值之比必须在1.41&plu***n;0.1范围内。严重的谐波电压畸变可导致计算机及其UPS工作失常。谐波会使计算机的图形畸变，画面亮度发生波动变化，并使机内的元件出现过热，使计算机及数据处理系统出现错误。

4．对气体放电灯具的危害：

气体放电灯具自带的补偿电容，在谐波电流含有率高时，会发热并减少寿命。

5．对用电设备的危害

谐波同样会干扰变频装置、软启动器等设备的控制系统，严重时可使可控硅装置不能正常运行。热磁型空气断路器脱扣值基本不受谐波电流的影响。但当系统中含有大量谐波电流时，电流过零点处的DI／DT比基波电流时增大很多，可能使端路器分断能力下降。同样情况下，使接触器触头烧蚀现象加重。采用电子式脱扣器的空气断路器，其测量用电子线路存在受谐波干扰的可能。由此可见，谐波治理对一般工业用户会带来很大的不必要的电能损耗。

6．对配电系统的危害：

对配电的影响主要表现在线路损耗增加，增加功率损耗。同时谐波电压产生的尖峰加速线缆绝缘的老化，引起浸渍绝缘的局部放电，温升增大，缩短线缆使用寿命。民用建筑常见的三次谐波在N线上的积累，极易造成N线的过载。由于大部分情况下，配电系统在N线上不设置保护装备，N线的超负荷运行，埋下了火灾隐患。

7．对变压器的危害；

谐波电流使变压器的铜耗增加，特别是3次及其倍数次谐波对三角形连接的变压器，会在其绕组中形成环流，使绕组过热；对全星形连接的变压器，当绕组中性点接地，而该侧电网中分布电容较大或者装有中性点接地的并联容器时，可能形成3次谐波谐振。其次是产生机械震动、噪声和谐波过电压。

8．对继电保护装置的危害：

继电保护装置采用电磁型和感应型继电器时，基本不受谐波影响。整流型和晶体管型继电器对谐波较为敏感，有可能引起误动作。目前在中压系统大量应用的组合式过流继电器多为晶体管型，其中有些产品设置涌流等功能，能够通过对变压器的投切造成的励磁电流中特定次数谐波进行检测，避免涌流造成的误动作，差动几电器、零序及负序继电器由于整定值小，易受谐波电流影响。

9．对电动机危害：

谐波电***生的谐波转矩对电动机的平局转矩的影响不大，但谐波会产生显著的脉冲转矩，可能出现电机转轴扭曲震动的问题。谐波对旋转电动机的危害主要是产生附加的损耗和转矩。由于集肤效应、磁滞、涡流等随着频率的***而使在旋转点机的铁心和绕组中产生的附加损耗增加。

消除电力电子装置谐波污染的工作，可称之为当今技术应用的”绿色工程”。***甚至消除谐波，才能真正地实现节约电能、减少损耗，降低成本；提***率、稳定生产、优化质量。谐波治理工作是一项节能环保的有益的工作。并且，由于谐波的存在，设备电感与无功补偿用的电容器组发生并联谐振，及外系统感抗与无功补偿用的电容器发生串联谐振，使得谐波进一步放大，从而使得电压和电流畸变更加严重。电气线路的集肤效应，导致电缆、电线发热，绝缘材料加速老化。