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諧波的危害十分嚴(yán)重。諧波使電能的生產(chǎn)、傳輸和利用的效率降低，使電氣設(shè)備過熱、產(chǎn)生振動和噪聲，并使絕緣老化，使用壽命縮短，甚至發(fā)生故障或燒毀。諧波可引起電力系統(tǒng)局部并聯(lián)諧振或串聯(lián)諧振，使諧波含量放大，造成電容器等設(shè)備燒毀。諧波還會引起繼電保護和自動裝置誤動作，使電能計量出現(xiàn)混亂。對于電力系統(tǒng)外部，諧波對通信設(shè)備和電子設(shè)備會產(chǎn)生嚴(yán)重干擾。諧波對公用電網(wǎng)和其他系統(tǒng)的危害大致有以下幾個方面：
加大企業(yè)的電力運行成本
由于諧波不經(jīng)治理是無法自然消失的，因此大量諧波電壓電流在電網(wǎng)中游蕩并積累疊加導(dǎo)致線路損耗增加、電力設(shè)備過熱，從而加大了電力運行成本，增加了電費的支出。
降低了供電的可靠性
諧波電壓在許多情況下能使正弦波變得更尖，不僅導(dǎo)致變壓器、電容器等電氣設(shè)備的磁滯及渦流損耗增加，而且使絕緣材料承受的電應(yīng)力增大。諧波電流能使變壓器的銅耗增加，所以變壓器在嚴(yán)重的諧波負(fù)荷下將產(chǎn)生局部過熱，噪聲增大，從而加速絕緣老化，大大縮短了變壓器、電動機的使用壽命，降低供電可靠性，極有可能在生產(chǎn)過程中造成斷電的嚴(yán)重后果。
引發(fā)供電事故的發(fā)生
電網(wǎng)中含有大量的諧波源（變頻或整流設(shè)備）以及電力電容器、變壓器、電纜、電動機等負(fù)荷，這些電氣設(shè)備處于經(jīng)常的變動之中，極易構(gòu)成串聯(lián)或并聯(lián)的諧振條件。當(dāng)電網(wǎng)參數(shù)配合不利時，在一定的頻率下，形成諧波振蕩，產(chǎn)生過電壓或過電流，危及電力系統(tǒng)的可靠運行，如不加以治理極易引發(fā)輸配電事故的發(fā)生。
導(dǎo)致設(shè)備無法正常工作
對旋轉(zhuǎn)的發(fā)電機、電動機，由于諧波電流或諧波電壓在定子繞組、轉(zhuǎn)子回路及鐵芯中產(chǎn)生附加損耗，從而降低發(fā)輸電及用電設(shè)備的效率，更為嚴(yán)重的是諧波振蕩容易使汽輪發(fā)電機產(chǎn)生震蕩力矩，可能引起機械共振，造成汽輪機葉片扭曲及產(chǎn)生疲勞循環(huán)，導(dǎo)致設(shè)備無法正常工作。
引發(fā)惡性事故
繼電保護自動裝置對于保證電網(wǎng)的可靠運行具有十分重要的作用。但是，由于諧波的大量存在，易使電網(wǎng)的各類保護及自動裝置產(chǎn)生誤動或拒動，特別在廣泛應(yīng)用的微機保護、綜合自動化裝置中表現(xiàn)突出，引起區(qū)域（廠內(nèi)）電網(wǎng)瓦解，造成大面積停電等惡性事故。
導(dǎo)致線路短路
電網(wǎng)諧波將使測量儀表、計量裝置產(chǎn)生誤差，達不到正確指示及計量(計量儀表的誤差主要反映在電能表上)。斷路器開斷諧波含量較高的電流時，斷路器的遮斷能力將大大降低，造成電弧重燃，發(fā)生短路，甚至斷路器爆炸。
降低產(chǎn)品質(zhì)量
由于諧振波的長期存在,電機等設(shè)備運行增大了振動， 使生產(chǎn)誤差加大,降低產(chǎn)品的加工精度，降低產(chǎn)品質(zhì)量。
影響通訊系統(tǒng)的正常工作
當(dāng)輸電線路與通訊線路平行或相距較近時，由于兩者之間存在靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)，形成電場耦合和磁場耦合，諧波分量將在通訊系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生聲頻干擾，從而降低信號的傳輸質(zhì)量，破壞信號的正常傳輸，不僅影響通話的清晰度，嚴(yán)重時將威脅通訊設(shè)備及人身。
諧波會對鄰近的通信系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，輕者產(chǎn)生噪聲，降低通信質(zhì)量；重者導(dǎo)致住處丟失，使通信系統(tǒng)無法正常工作。
在理想的干凈供電系統(tǒng)中，電流和電壓都是正弦波的。在只含線性元件(電阻、電感及電容)的簡單電路里，流過的電流與施加的電壓成正比，流過的電流是正弦波。
用傅立葉分析原理，能夠把非正弦曲線信號分解成基本部分和它的倍數(shù)。
在電力系統(tǒng)中，諧波產(chǎn)生的根本原因是由于非線性負(fù)載所致。當(dāng)電流流經(jīng)負(fù)載時，與所加的電壓不呈線性關(guān)系，就形成非正弦電流，即電路中有諧波產(chǎn)生。由于半導(dǎo)體晶閘管的開關(guān)操作和二極管、半導(dǎo)體晶閘管的非線性特性，電力系統(tǒng)的某些設(shè)備如功率轉(zhuǎn)換器比較大的背離正弦曲線波形。
諧波電流的產(chǎn)生是與功率轉(zhuǎn)換器的脈沖數(shù)相關(guān)的。6脈沖設(shè)備僅有5、7、11、13、17、19 …。n倍于電網(wǎng)頻率。功率變換器的脈沖數(shù)越高，越低次的諧波分量的頻率的次數(shù)就越高。
其他功率消耗裝置，例如熒光燈的電子控制調(diào)節(jié)器產(chǎn)生大強度的3 次諧波( 150 赫茲)。
在供電網(wǎng)絡(luò)阻抗( 電阻) 下這樣的非正弦曲線電流導(dǎo)致一個非正弦曲線的電壓降。在供電網(wǎng)絡(luò)阻抗下產(chǎn)生諧波電壓的振幅等于相應(yīng)諧波電流和對應(yīng)于該電流頻率的供電網(wǎng)絡(luò)阻抗Z的乘積。次數(shù)越高，諧波分量的振幅越低。
只要哪里有諧波源那里就有諧波產(chǎn)生。也有可能，諧波分量通過供電網(wǎng)絡(luò)到達用戶網(wǎng)絡(luò)。例如，供電網(wǎng)絡(luò)中一個用戶工廠的運轉(zhuǎn)可能被相鄰的另一個用戶設(shè)備產(chǎn)生的諧波所干擾。
電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置的主要用途
1、測量分析公用電網(wǎng)供到用戶端的交流電能質(zhì)量，其測量分析：頻率偏差、電壓偏差、三相電壓允許不平衡度、電網(wǎng)諧波。
2、應(yīng)用小波變換測量分析非平穩(wěn)時變信號的諧波。
3、測量分析各種用電設(shè)備在不同運行狀態(tài)下對公用電網(wǎng)電能質(zhì)量。
4、負(fù)荷波動監(jiān)視：定時記錄和存儲電壓、電流、有功功率、無功功率、頻率、相位等電力參數(shù)的變化趨勢。
5、電力設(shè)備調(diào)整及運行過程動態(tài)監(jiān)視，幫助用戶分析電力設(shè)備調(diào)整及投運過程中出現(xiàn)的問題。
6、測試分析電力系統(tǒng)中斷路器動作、變壓器過熱、電機燒毀、自動裝置誤動作等故障原因。
7、測試分析電力系統(tǒng)中無功補償及濾波裝置動態(tài)參數(shù)并對其功能和技術(shù)指標(biāo)作出定量評價。
8、在線式、多參數(shù)、大容量、高精度及近代信號分析理論的應(yīng)用等特點，可廣泛地應(yīng)用于輸配電、電力電子、電機拖動等領(lǐng)域。
目前電力系統(tǒng)中的一些技術(shù)和裝置,實際上或多或少地已涉及狀態(tài)監(jiān)測,尤其是一些在線監(jiān)測系統(tǒng)和故障診斷系統(tǒng)。雖然這些系統(tǒng)能起到一定的狀態(tài)監(jiān)測的目的,但還不能完全滿足狀態(tài)監(jiān)測的要求。在國際上,狀態(tài)監(jiān)測已成為非破壞性檢測(NonDe2structiveTesting,NDT)下屬的一個活躍的新分支。從1989年起,已舉行了多屆有關(guān)狀態(tài)監(jiān)測的國際會議,每年都有大量的研究報告、學(xué)術(shù)論文發(fā)表。在電力系統(tǒng)領(lǐng)域,狀態(tài)監(jiān)測也已受到電力部門管理、科研、運營和工程維護人員的日益重視并逐漸成為國際性的前沿研究課題和研究熱點。
針對不同的電力設(shè)備,已經(jīng)提出了眾多狀態(tài)監(jiān)測方法,其中有許多是通用的,如振動分析法、油中氣體分析法、局部放電檢測法、絕緣恢復(fù)電壓法等。
在正常運行條件下,電力設(shè)備具有一個固有的自然振動水平。當(dāng)緊固螺釘變松或出現(xiàn)變化,或由于短路、絕緣老化等造成繞組或引線結(jié)構(gòu)的偏移、擾動時便會導(dǎo)致設(shè)備振動的加劇,振動分析法就是一種廣泛用于監(jiān)測這種故障的有效方法。為了監(jiān)測設(shè)備的振動水平,常采用聲學(xué)傳感器和加速計來采集設(shè)備的振動信號,然后對振動信號的強度和振動模式進行分析和判別,從而達到對設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測的目的。
油中氣體分析法是含油設(shè)備(如變壓器)絕緣監(jiān)測常用的方法之一。由于設(shè)備內(nèi)部不同的故障會產(chǎn)生不同的氣體,如電弧會產(chǎn)生乙炔氣,而過熱的纖維將產(chǎn)生碳氧化物,因此,通過分析油中氣體的成分、含量和相對百分比,就可達到對設(shè)備絕緣診斷的目的。幾種典型的油中氣體如H2、CO、CH4、C2H6、C2H4和C2H2,常被用作分析的特征氣體。
