什么是電力諧波？

電力諧波就是電能中包含的諧波成分，分為諧波電壓和諧波電流。

首先，了解什么是諧波。

諧波是與基波對(duì)應(yīng)的一個(gè)概念。

如果有一個(gè)頻率為f正弦波，那么頻率為nf的正弦波就稱為頻率為f的正弦波的n次諧波，而頻率為f的正弦波就是基波(含義為基本波形)。例如，我們的電力電壓波形為50Hz的正弦波，則3次諧波就是150Hz的正弦波，5次諧波就是250Hz的正弦波。

用數(shù)學(xué)的方法可以證明，任何一個(gè)周期性波形都可以分解成基波和諧波。因此，當(dāng)電網(wǎng)電壓發(fā)生畸變時(shí)，就表示其中包含了諧波成分。

圖1是包含了5次諧波和7次諧波的波形，5次和7次諧波是工業(yè)上最典型的兩種諧波。

圖1 含有5次和7次諧波的畸變波形

如果諧波成分是電流，就叫諧波電流。如果諧波成分是電壓，就叫諧波電壓。

諧波電流是導(dǎo)致變壓器過熱、電纜過熱、跳閘、無功補(bǔ)償裝置燒毀的主要原因。

諧波電壓是電子設(shè)備誤動(dòng)作的主要原因。在處理電子設(shè)備受干擾的問題是，更加關(guān)注電子設(shè)備接入電網(wǎng)的位置的諧波電壓畸變率。一般要求電壓畸變率小于5%。

諧波電流與諧波電壓之間的關(guān)系是很多人搞不清的概念。了解他們之間的關(guān)系對(duì)于正確解決電能質(zhì)量問題十分重要，下面對(duì)這兩者的關(guān)系進(jìn)行講解，

諧波電流是諧波的根源，諧波電壓是諧波電流的產(chǎn)物。因此，要徹底解決諧波導(dǎo)致的各種問題，就要從控制諧波電流入手。

諧波電壓是諧波電流流過線路阻抗時(shí)產(chǎn)生的，對(duì)于特定的配電系統(tǒng)，諧波電流與諧波電壓之間的關(guān)系如下(歐姆定律)：

諧波電壓 = 諧波電流 X 電網(wǎng)阻抗

式中：電網(wǎng)阻抗包括了變壓器的阻抗和配電線的阻抗，如圖1所示。

較大的諧波電流并不一定導(dǎo)致較大的諧波電壓。只有當(dāng)系統(tǒng)阻抗較大時(shí)，諧波電流才會(huì)產(chǎn)生較大的諧波電壓。圖2(a)中的情況是變壓器容量較小(對(duì)應(yīng)阻抗較大)的情況，這時(shí)，雖然電流(上圖)畸變率并不大(所含的諧波電流成分較小)，但是電壓(下圖)出現(xiàn)嚴(yán)重的畸變。圖2(b)中的情況是變壓器容量較大(對(duì)應(yīng)阻抗較低)的情況，這時(shí)，雖然電流(上圖)畸變率很大(所含的諧波電流成分較小)，但是電壓(下圖)并未出現(xiàn)嚴(yán)重的畸變。

圖2 電壓畸變率與變壓器容量有關(guān)

通過圖2可知，在阻抗較高的系統(tǒng)中，諧波對(duì)電子設(shè)備的危害更大。

當(dāng)出現(xiàn)了諧波的問題時(shí)，首選的解決方案是在諧波源處采取措施，消除負(fù)載產(chǎn)生的諧波電流。這時(shí)解決問題的理想的方法。HTHF諧波濾波器就是為了這個(gè)目的開發(fā)的諧波濾波器。在諧波源設(shè)備的電源輸入端，安裝一臺(tái)HTHF諧波濾波器，就能夠?qū)⒅C波電流減小到可以忽略的程度，減小諧波電流造成的各種危害。

如果由于諧波電壓過大導(dǎo)致電子設(shè)備工作異常，并且諧波源負(fù)載不能治理(例如，歸屬于另外一家企業(yè)，而本企業(yè)沒有能力要求其進(jìn)行整改)，這時(shí)，只能對(duì)敏感設(shè)備的電源進(jìn)行凈化，消除其中的諧波電壓成分。PQC電能調(diào)節(jié)器就是為了這個(gè)用途而開發(fā)的設(shè)備，它能夠消除電網(wǎng)上的各種污染，為電子設(shè)備提供純凈的交流電。