谐波产生的原因主要可以归结为以下几点:
非线性负载 :当正弦电压施加于非线性负载(如UPS、开关电源、整流器、变频器、逆变器等)时,基波电流会发生畸变,产生谐波。电力设备
变压器:
由于设计考虑,变压器的铁心饱和曲线通常处于非线性状态,导致工作时的磁化电流为角顶型波形,从而产生奇次谐波。
电动机、电梯、水泵、风机:这些机电设备中的变频设备,由于相位控制,其谐波成分复杂,包括整数次的谐波成分和分数次的谐波成分。
气体放电类电光源:如高压钠灯、高压汞灯、荧光灯等,其伏安特性的非线性严重,可能给电网带来奇次谐波成分。
电力系统内部
交流发电机:由于制造工艺和稳定性的影响,发电机的三相绕组产生的电势波形可能含有奇次谐波。
电力线路:非线性设备产生的谐波电流通过线路回流到电源中。
多个正弦电势:如果频率不同,电路中的电流将是不同频率电流分量的叠加,产生谐波电流。
其他因素
系统交流发电机内部:由于铁心齿、槽或工艺的影响,定子与转子间的气隙分布不均匀,导致三相电势中含有奇次谐波。
电网中变压器的励磁电流:含有奇次谐波成分,尤其在变压器空载或过励磁时更为严重。
投切空载变压器或电容器:合闸涌流注入电网时可能形成突发性的谐波源。
谐波会对电力系统的稳定性、安全性、可靠性造成影响,并可能干扰通信系统,降低通信质量。因此,抑制和防范谐波非常重要,可以通过装设谐波补偿装置、改造电力电子装置等措施来改善