谐波[分量]

《电气工程名词》。

1998年，经全国科学技术名词审定委员会审定发布。

谐波分量包括输入电压总谐波分量和输入电流总谐波分量。由于输入电压波形畸变较小，电压总谐波分量也较小而输入电流波形畸变较大，电流总谐波分量较高。采用8793A型谐波测试仪对几种彩色电视机的输入电压总谐波分量一、输入电流总谐波分量、功率因数以及输入电流各次谐波分量进行了测量。

电网谐波来自于3个方面： 

一是发电源质量不高产生谐波：  

发电机由于三相绕组在制作上很难做到绝对对称，铁心也很难做到绝对均匀一致和其他一些原因，发电源多少也会产生一些谐波，但一般来说很少。  

二是输配电系统产生谐波：  

输配电系统中主要是电力变压器产生谐波，由于变压器铁心的饱和，磁化曲线的非线性，加上设计变压器时考虑经济性，其工作磁密选择在磁化曲线的近饱和段上，这样就使得磁化电流呈尖顶波形，因而含有奇次谐波。它的大小与磁路的结构形式、铁心的饱和程度有关。铁心的饱和程度越高，变压器工作点偏离线性越远，谐波电流也就越大，其中3次谐波电流可达额定电流0.5%。  

三是用电设备产生的谐波：  

晶闸管整流设备。由于晶闸管整流在电力机车、铝电解槽、充电装置、开关电源等许多方面得到了越来越广泛的应用，给电网造成了大量的谐波。我们知道，晶闸管整流装置采用移相控制，从电网吸收的是缺角的正弦波，从而给电网留下的也是另一部分缺角的正弦波，从而给电网留下的也是另一部分缺角的正弦波，显然在留下部分中含有大量的谐波。如果整流装置为单相整流电路，在接感性负载时则含有奇次谐波电流，其中3次谐波的含量可达基波的30%；接容性负载时则含有奇次谐波电压，其谐波含量随电容值的增大而增大。如果整流装置为三相全控桥6脉整流器，变压器原边及供电线路含有5次及以上奇次谐波电流；如果是12脉冲整流器，也还有11次及以上奇次谐波电流。经统计表明：由整流装置产生的谐波占所有谐波的近40%，这是最大的谐波源。  

变频装置。变频装置常用于风机、水泵、电梯等设备中，由于采用了相位控制，谐波成份很复杂，除含有整数次谐波外，还含有分数次谐波，这类装置的功率一般较大，随着变频调速的发展，对电网造成的谐波也越来越多。  

电弧炉、电石炉。由于加热原料时电炉的三相电极很难同时接触到高低不平的炉料，使得燃烧不稳定，引起三相负荷不平衡，产生谐波电流，经变压器的三角形连接线圈而注入电网。其中主要是2 7次的谐波，平均可达基波的8% 20%，最大可达45%。  

气体放电类电光源。荧光灯、高压汞灯、高压钠灯与金属卤化物灯等属于气体放电类电光源。分析与测量这类电光源的伏安特性，可知其非线性十分严重，有的还含有负的伏安特性，它们会给电网造成奇次谐波电流。  

家用电器。电视机、录像机、计算机、调光灯具、调温炊具等，因具有调压整流装置，会产生较深的奇次谐波。在洗衣机、电风扇、空调器等有绕组的设备中，因不平衡电流的变化也能使波形改变。这些家用电器虽然功率较小，但数量巨大，也是谐波的主要来源之一 。

彩色电视机谐波分量过高的原因主要来源于图电路两个方面。一是开关电源产生的巧高频波及其高次谐波沿输入导线的传导（传导干扰），这可以通过在电视机的输人端接入的防电磁干扰的复式滤波器（彩色电视机一般都接有此电路）解决。测试表明，只要适当选择元器件的参数，便可较好地抑制这种干扰。二是由于在电视机的输入端采用了桥式整流电容滤波电路，由于这种电路充电时间常数小，二极管导通角小，造成输人电流波形产生了严重的畸变。因此，改善桥式整流电容滤波电路的输人特性，是降低电流谐波分量的关键，也是提高线路功率因数的有效措施。已问世的无源功率因数校正电路（PPFC）和有源功率因数校正电路（APFC）较好地解决了谐波分量与功率因数的关系。实践证明，采用电路可使输人电流总谐波分量降低到30%以下，功率因数可提高到0.95以上。而采用APFC电路可使输人电流总谐波分量降低到10%以下，功率因数提高到0.99以上 。

输入电流总谐波分量、功率因数及3，5，7次谐波都得到了很大改善。建议在彩色电视机中推广和技术，以减小电磁污染。2100433B