电力系统高次谐波的产生和危害？

电力系统中的高次谐波是由电压谐波和电流谐波产生的。电压谐波来源于发电机和调相机的非正弦电压波形；电流谐波主要来源于电路中阻抗元件的非线性和某些电气设备，如感应炉电弧炉、电抗器、变压器的铁芯饱和、整流装置、可控硅元件、电视机微波炉等引起电流波畸变，

在供电系统中谐波的发生主要是由两大因素造成的：
　　（1）可控硅整流装置和调压装置等的广泛使用，晶闸管在大量家用电器中的普通采用以及各种非线性负荷的增加导致波形畸变。
　　（2）设备设计思想的改变。过去倾向于采用在额定情况以下工作或裕量较大的设计。现在为了竞争，对电工设备倾向于采用在临界情况下的设计。例如有些设计为了节省材料使磁性材料工作在磁化曲线的深饱和区段，而在这些区段内运行会导致激磁材料波形严重畸变。

高次谐波的危害：
①引起设备损耗增加，产生局部过热使设备过早损坏；
②增加噪音，电动机振动增加，造成工作环境噪声污染影响人们休息和健康；
③对电子元件可引起工作失常，造成自动装置测量误差，甚至误动；
④干扰电视广播通讯和图象质量的下降。
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高次谐波对电力系统的污染日益严重，谐波源的注入使电网谐波电流、谐波电压增加，其危害波及全网，对各种电气设备都有不同程度的影响和危害。现将对具体设备的危害分析如下：
　　（1）交流发电机。同步电动机及感应电动机在定子绕组和转子绕组产生附加热损耗，热损耗除谐波电流铜损I2nR 以外，还由于电流的集肤效应，产生附加损耗，对转子引起热损耗增大。对大型汽轮发电机来说，若发生多次谐波振荡，谐波电流超过额定电流的25％时，由于上述原因可能会导致转子局部过热而损坏。对变压器来说，铁芯产生热损耗，尤其是涡流损耗大，在变压器绕组中有谐波电流，在铁芯中感应磁通，产生铁损。
　　（2）架空线路谐波电流产生热损，较大的高次谐波电流分量能显著地延缓潜供电流的熄灭，导致单相重合闸失败。电缆中的谐波电流会产生热损，使电缆介损、温升增大。
　　（3）电力电容器由于谐波电流会引起附加绝缘介质损耗，加快电力电容器绝缘老化。系统谐波电压或电流发生谐振则引起过电压和过电流，对电气设备绝缘损坏，引起噪音与振动。
　　（4）电子计算机会由于谐波干扰发生失真；工业电子设备功能会因其被破坏。
　　（5）对继电保护、自动控制装置和计算机产生干扰和造成误动作，造成电能计量的误差。
　　（6）谐波电流在高压架空线路上的流动除增加线损外，还将对相邻通讯线路产生干扰影响。
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（1）谐波电流使输电线路、发电机、电动机、变压器产生附加损耗，温度升高；使发电机、电动机、变压器的震动和噪声增加；

（2）这些谐波中的较低次谐波会使换流装置工作不稳定；

（3）谐波电流会对通信、继电保护装置、自动控制装置、计算机产生干扰，损害通话的清晰度，造成电话铃误响，引起继电保护装置的误动等；

（4）若电网谐波较大，会延迟或阻碍消弧线圈的灭弧作用，导致单相重合闸失败，或不能采用较短的自动重合闸时间；

（5）使电能计量产生误差。产生谐波的用户因为向系统送谐波功率而少计量，而受害用户因吸收无用的谐波功率还要多付费；

（6）谐波引起的过电压会造成电网设备的损坏；

（7）造成电容器的损坏。电力系统中的谐波对并联补偿电容器有较大影响：1增加介质损耗，谐波产生的损耗和谐波次数成正比，高次含量越大，产生的损耗也越大，使电容器温度升高。电容器温度升高又引起介损增加。这样反复循环，最后导致电容器热击穿。2引起或加剧介质内部的局部放电。如果谐波电压叠加在工频电压上，由于气泡因暂态过电压而放电，就可能不会消灭而不断扩大，促使电容器损坏。据统计因谐波而损坏的电气设备中，电容器占40％。