諧波產生的原因和危害怎么消除？

諧波是一種頻率為原有電源頻率整數倍的電信號，通常是由于非線性電氣負載導致的。這些電氣負載包括變頻器、整流器、電磁鐵、電機等。在這些負載中，非線性特征導致電流波形不再是正弦波形，而是包含了更多頻率為整數倍基頻頻率的諧波成分。當這些諧波成分到達供電網絡時，它們可以對其他電氣設備和系統造成嚴重的危害，包括設備故障、能源浪費、電網過載和干擾等。因此，消除諧波已成為一個重要的問題。

諧波的危害

1.設備故障：

諧波會對設備和機器造成磨損和損壞，尤其是電機。他們可能會導致絕緣失效、電機振動和降低效率等問題。諧波還會對其他設備和機器造成干擾，添加電線的繞組電阻和損耗，抑制性能和壽命。

2.能源浪費：

諧波會使電流的波形不規則，導致較高的功率因數（PF）。這意味著電能的大量浪費，需要更多的電力來維持相同的工作負載。這也會增加電費和能源成本。

3.電網過載：

諧波會對電網和電氣設備造成過載和脆弱，減少可靠性。諧波導致了局部隨機諧波現象，產生相位差，導致過電流或過載狀態。

4.干擾：

諧波會干擾其他電氣系統，使它們更容易發生故障。例如，路燈、電話、電視和無線電會受到諧波的影響。

如何消除諧波？

以下是有關消除諧波的解決方案：

1. 應用低諧波信號的電氣裝置：

此類設備包括饋線之前的電感電容諧波濾波器、諧波變壓器等被稱為“被動”解決方案，因為它們是通過簡單的組件篩選來解決的。通過使用這些裝置，可以濾除諧波所需的能量，并放入濾波器。

2. 限制負載電流：

使用一些負載限制器，可以限制諧波負載電流。這些裝置通常是被用于變頻器，可以將其非線性電流限制在可接受的水平。

3. 電源質量策略：

通過增加電源清潔度、優化供電系統和電源的配置設置，來提高電源的質量。這些策略可以減少外部的諧波干擾。

4. 電能質量監控系統：

通過使用電力質量監測系統，可以幫助用戶及時發現電氣設備故障、分析功率因數，諧波等情況，制定有效措施避免和消除諧波危害。

5. 應用主動功率濾波器：

使用主動篩選器，可以根據輸電電壓和電流波形來產生電流波形，從而得到波形十分滿意的電流。

通過使用這些措施，可以有效地減輕諧波帶來的影響，保持設備的正常操作，提高質量和效率。