谐波产生原理是什么？如何消除谐波？

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谐波产生原理是什么？如何消除谐波？谐波是由火线与零线之间非线性负载产生的。谐波是电流含有频率是基波电流频率的n倍的电量，也就是N次谐波，其中N为正整数。
配电网系统中有大量的非线性负载使用，使三相电压变得不平衡，导致电流波形畸变，从而产生谐波。非线性负载如变频器、整流器、换流器、晶闸管开关等。谐波在电网中危害十分大，还不容易察觉。像线路老化，严重导致火灾，就有可能与谐波有关。因为三次谐波电流在零线叠加，有可能零线三次谐波电流比火线上三次谐波电流还大，如此以来导线的热损增加，这样就加速了线路老化，严重的话烧断线路引起火灾，造成经济损失。
我们用的交流电是正弦波，虽然非线性负载导致谐波产生，但谐波也是正弦波。每个谐波由于频率、幅度、相角不同，因此可区分偶次与奇次性谐波。但在三相四线制供电系统中三相是平衡的，由于是对称关系，偶次谐波就被消除了，只有奇次谐波存在。
由于谐波频率是基波频率的N倍(N为正整数)。如果基波频率为50Hz，三次谐波频率就是150Hz，基波频率为60Hz，三次谐波频率为180Hz。抑制三次谐波，可在负载端抑制，如使用LC滤波器、有源滤波器、混合滤波器。总得来说，抑制谐波，可从受理端治理，从设备出发、主动治理，从谐波源头出发、被动治理，用滤波器，阻止谐波流入负载及电网中。

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电网谐波主要由发电设备(电源端)、输配电设备以及电力系统非线性负载等三个方面引起的。

(1)电源端产生的谐波

发电机的三相绕组在制作上很难做到绝对对称，由于制作工艺影响，其铁心也很难做到绝对的均匀一致，加上发电机的稳定性等其他一些原因，会产生一些谐波，但一般来说相对较少。

(2)输配电过程产生的谐波

电力变压器是输配电过程中主要的谐波来源，由于变压器的设计需要考虑经济性，其铁心的磁化曲线处于非线性的饱和状态，使得工作时的磁化电流为尖顶型的波形，因而产生奇次谐波。较高的变压器铁心饱和程度使得其工作点偏离了线性曲线，产生了较大的谐波电流，其奇次谐波电流的比例可以达到变压器额定电流的0．5%以上。

(3)电力设备产生的谐波

1)整流晶闸管设备。由于整流晶闸管广泛应用在开关电源、机电控制、充电装置等许多方面，给电网带来了相当多的谐波。据统计，由整流设备引起的谐波将近达到全部谐波的40%，是谐波的一个主要来源。

2)变频设备。电动机、电梯、水泵、风机等机电设备中常用的变频设备，因为大部分是相位控制，其谐波成分比较复杂，除了整数次的谐波成分外，还含有一定分数次的谐波成分，变频设备的功率一般较大，其广泛应用对电网造成的谐波也越来越多。

3)气体放电类电光源。气体放电类电光源如高压钠灯、高压汞灯、荧光灯以及金属卤化物灯等，其伏安特性的非线性相当严重，有的电光源还具有负伏安特性，这些都会给输电网带来奇次谐波成分。

4)家用电器设备。在空调器、冰箱、洗衣机、电风扇等含有绕组的用电设备中，由于不平衡电流的变化也能使电源波形发生改变。另外，计算机、电视机、温控炊具、调光灯具等，因其具有一定的调压整流功能，也会产生高次的奇次谐波成分。这些家用电器设备也成为谐波的一个主要来源。