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諧波及無源濾波與有源濾波

諧波源及類型

如果正弦交流電壓加在設備上 ，產生的電流卻不是正弦交流電流 ，這樣的設備就稱為非線性阻抗設備 ，簡稱非線性設備 。不是正弦波形的交流電就含有諧波成分 ，所以非線性設備也稱為諧波源 。

工業電網中主要的諧波源有三種類型 ：三相橋式整流回路在每一相的正負波形上都會產生波形變化 ，一個周期裏就有六個非正弦的波形 ，所以稱為六脈波設備 。六脈波設備的諧波很有規律 ，會產生六的倍數加減1次數的諧波 ，即5 、7 、11 、13 、17 、19……次諧波 ，而且隨著諧波次數升高諧波幅值會逐漸降低 ，所以通常隻需要處理5 、7 、11、13次諧波 。

這類設備包括有三相橋式整流器的所有設備 、比如直流驅動器 、變頻器 、軟啟動器 ，UPS電源等等 ，是目前工業用電設備中最常見的一類諧波源 。

類似工業電弧爐這樣的設備工作時 ，電流波形變化很頻繁 ，會分解出次數和幅值不斷變化的諧波 。

非線性的單相設備 ，比如帶有單相整流環節的電子儀器等等 ，因為三相不對稱原因會在零線上形成3次零序諧波 。

1 諧波對電力係統和各種電氣設備的危害

諧波容易使電網與補償電容器之間發生並聯諧振或串聯諧振 ，使諧波電流放大幾倍甚至幾十倍 ，造成過電流 ，引起電容器 、與電容器相連的電抗器和電阻器的損壞 ，甚至引起嚴重事故 。

諧波會導致繼電保護和自動裝置的誤動作 、熔絲非正常熔斷 ，同時也會導致電氣測量儀表計量不準確 。

諧波會造成變壓器 、電動機等機械振動 ，噪聲 、溫升顯著增加 ，絕緣壽命縮短 。

諧波會引起設備和線路額外發熱 ，增加損耗 、加速絕緣老化 、降低使用壽命 。

諧波能延緩電弧熄滅 ，造成事故擴大 。

諧波導致三相四線係統中的中線電流顯著增加 ，引發係統故障甚至事故 。

諧波通過電磁感應和傳導耦合等方式會對鄰近的通信係統產生幹擾 ，輕者引進噪聲 ，降低通信質量;重者導致信息丟失 ，使通信係統無法正常工作 。

諧波會引起生產設備運行不穩定 ，造成產品不合格率上升 ，降低企業效益 。

諧波影響各種電氣設備的正常工作 。據統計 ，由於諧波而破壞的電氣設備中 ，並聯電容器約占70% ，其中串聯電抗器約占30% 。

諧波電流使電力係統中的元件產生了附加的諧波損耗 ，降低了發電 、輸電 、用電的使用效率 。