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摘要：随着困民经济和电力工业的飞速发展，用电负荷趋复杂化和多样化：谐波污染已经成为危害电网、影响其他用电设备安全经济运行的重大问题。重点分析了电力系统谐波的来源及危害，并归纳了电力系统谐波治理的常用方法，为实际工作的顺利开展奠定了基础。
关键词：电力系统谐波；来源；危害；治理；措施
一、电力谐波的概念
在用电设备中有多种非线性负荷，非线性负荷从电网吸收非正弦电流，引起电网电压畸变，即所有电压与电流的关系为非线性的用电设备都是谐波源。谐波即对周期性变流量进行傅里叶级数分解，得到频率大于1的整数倍极薄频率的分量。它是由电网中非线性负荷产生，例如可硅控整流装置，电弧设备、电气化机车、变压器等都是高次谐波的电流源，它们接入电网后将使系统母线电压畸变。间谐波是指非整数倍基波频率的谐波，这类谐波可以是离散频谱的或连续频谱的，但其危害等同予整数次谐波电压，其抑制与消除却比整数次谐波困难得多，闻谐波电压是由较大的波动或冲击性非线性负荷引起的。
二、谐波产生的原因
谐波是存在于电力系统中的一个周期性电气量的正弦波分量，其频率为基波频率的整数倍。从大量文献资料和实际工作经验可知，供配电系统中的谐波主要有2个方面的来源：（一）供配电网系统中大量使用的电力电子设备、变频调速设备如TCSC、SVC、高压变频器、变频调速控制装置等，其在运行过程中会产生大量谐波注入到供配电系统污染供电网络；（二）非线性电力用户在电能消耗过程中会产生相应谐波分量反馈如供配电系统中，对供配电网络造成污染。据大量统计资料表明，非线性电力用户在用电过程中产生的谐波分量是供配电网络中最为主要的谐波源。
三、电力谐波的危害分析
（一）电力谐波对旋转电机和电工设备的主要危害是导致铁损和铜耗增加，设备整体或者局部过热，温度上升从而加速绝缘老化，缩短寿命。此外，谐波转矩还会引起电机的振动，使噪声增加。
（二）谐波对静止设备的影响有两方面：一方面，谐波电流在设备、网络上产损耗；另一方面，谐波电压对电容器及电缆的介质有较大影响，谐波电压以正比于其幅值电压的形式增加了介质的电场强度，从而缩短设备寿命，而畸变波形峰值过电压直接损害电容器和电缆的介质绝缘。
（三）谐波的存在导致某些保护和自动装置误动或者拒动，严重危及电力系统的安全运行。
（四）电网中的谐波不仅危害电网本身而且危害其周边设备。电网中的谐波一方面使电能的生产、传输和利用的效率降低，使电气设备过热、产生振动和噪声，并使绝缘老化、使用寿命降低，甚至发生故障或烧毁。
（五）谐波还可引起电力系统局部出现并联谐振或串联谐振，使谐波含量放大，造成电容器等设备烧毁。
（六）谐波使公用电网中的元件产生了附加的谐波损耗，降低了发电、输电及用电设备的效率，大量的3次谐波流过中性线时会使线路过热甚至发生火灾。
（七）谐波会使危害加剧，甚至引起严重事故。谐波源和电力系统中的某些电感、电容元件构成串联或并联回路时，可能引起公用电网中局部的并联谐振和串联谐振，从而使谐波放大，其形成的谐振环流将大大超过谐波源注入的谐波电流，给系统及用户造成严重危害；
（八）谐波影响部分有功及无功计量装置的正确性。
三、电力谐波对配电网影响的几个方面。
（一）对变压器设备的影响
包含了涡流损耗、杂散损耗和电阻损耗的变压器铜损都会因为电网中的谐波而增大。特别是3次及奇倍数谐波会形成环流在三角形连接的变压器中，这使得变压器绕组温度变高造成过热，而对于中性点接地的星形连接的变压器，当电网中有较大的分布电容时，当谐波存在时会在电网中形成谐振增加了变压器的附加损耗。
（二）对配电线路的影响
线路阻抗随着频率的升高而增加，谐波电流使线路的附加损耗增加，而供电电网的损耗大部分为变压器和线路的损耗，所以谐波-是导致电网网损增加的一个重要因素。线路的分布电感和对地电容
（三）对低压开关设备的危害
对于配电用断路器来说，全电磁型的断路器易受谐波电流的影响使铁耗增大而发热，同时由于对电磁铁的影响与涡流影响使脱扣困难，且谐波次数越高影响越大；热磁型的断路器，由于导体的趋肤一效应与铁耗增加而引起发热，使得额定电流降低与脱扣电流降低；电子型的断路器。
（四）对弱电系统设备的干扰。
谐波通过传导方式、电磁感应和静电感应耦合到带有有线电视、楼与自动化、报警等弱点设备系统中，对系统产生干扰。
四、电力系统谐波的治理与改善措施
为减少谐波产生的机会，减小谐波对电力系统的危害，我们提出如下解决方法
（一）安装滤波装置
L-C无源滤波器在补偿装置中比较常见。其工作原理是利用LC谐振来抑制谐波电流，原理是当LC振谐与某高次谐波频率相同时，即可以抵消。这种疗法操作比较简单，且安全可靠。L-C无源滤波器在实际应用中运用很广，不仅可以抵消对高次谐波的影响，还兼具对功率因数改善的功能。在使用中发现的主要缺点是：系统参数对其影响较大，而且体积较大。
（二）改变部分运行、接线方式，减小谐波的产生、叠加、放大及产生危害的机会。增加电网的短路容量、提高电气设备的短路比，来降低谐波对同一电网上其他设备的影响；加强运行时的实时控制，避免轻负荷、高电压的运行状态，以减少谐波电压过高对系统电器设备的影响；有意识地将配变中间相改接A或者C相，减少变压器群产生的谐波。在可能的情况下，使配变接成△，yn形，将谐波在高压侧消化。
（三）在设计中注意避开谐波产生谐振的机会，减小带来的影响。根据《民用建筑电气设计规范》JGJ/Tl6—923.3.10“为控制各类非线性用电设备所产生的谐波引起的电网电压正弦波形畸变在合理范围内，宜采限下列措施：各类大功率非线性用电设备变压器的受电电压有多种可供选择时，如选用较低电压不能符合要求，宜选用较高电压。
（四）加强各方面的管理工作
(1)供电部门应提高系统的管理水平，进行全面规划．采取有力措施加强技术监督与管理。
(2)要改变先污染后治理的思想，对于污染要从源头上杜绝。制约手段要严格贯彻实施。例如对电力设备等的谐波含量要严格控制，否则不能投入使用。
结束语
电力市场的发展越来越快．不管是政府、企业还是用户对电能质量的要求越来越多。对绿色电力的发展史未来的必然趋势。因此，我们要立足大局．对谐波的治理要综合要全面。从根本上挽回谐波造成的经济损失。
参考文献:
[1]刘利宏，治理谐波污染，提高电能质量[J]，电气时代，2002（8）