谐波是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量。它通常通过对周期性非正弦电量进行傅里叶级数分解得到,除了基波频率的电量,其余大于基波频率的电流产生的电量也称为谐波。
谐波产生的主要原因包括:
非线性负载 :当正弦电压施加于非线性负载时,基波电流会发生畸变,从而产生谐波。主要的非线性负载有UPS、开关电源、整流器、变频器和逆变器等。铁磁饱和设备:
具有铁磁饱和特性的设备,如变压器和电抗器,在工作时其磁化电流为尖顶型波形,从而产生谐波。
电力电子元器件:
基于电力电子元器件的开关电源设备或装置也会产生谐波。
电网中的其他因素
发电机和变压器内部的非线性特性,如气隙分布不均匀或铁心饱和。
系统交流发电机内部的定子和转子间的气隙不均匀分布。
系统电网中大量变压器的励磁电流含有奇次谐波成分。
投切空载变压器或电容器时的合闸涌流。
用户端的非线性负荷:
如化工行业的高频炉、电解设备、钢铁行业的炼钢炉、大型轧机、硅整流设备等,这些设备在向电网取用基波电流的同时,产生出数次谐波电流注入系统。
综上所述,谐波主要由非线性负载和具有铁磁饱和特性的设备产生,这些谐波电流通过系统网络注入到系统电源中,可能导致母线电压畸变,影响电能质量。