谐波的定义及测试方法

目前公司常用测试输入电流谐波的仪器有TEK 系列示波器（可采用WAVESTAR 软件进行谐波分析），测试输出电压谐波的仪器有GW GAD-201G （失真仪）和TEK 系列示波器（可采用WAVESTAR 软件进行谐波分析）。

使用下面的方法计算信号的THD ： ()

++++++=272625242322211A A A A A A A THD 其中A 1是幅频特性中基波的幅值，而A 2 、A 3、A 4、A 5、……分别是2、3、4、5、……次谐波的幅值。选取不同数量的谐波分量，可以计算出对应的THD 值。

采用WAVESTAR 软件进行分析可以得到完整谐波分析数据，下图为分析得出的柱型图，从图中可以针对各次谐波异常的状况采取相应的对策进行改善： Harmonic magnitude as a % of the fundamental amplitude

0.0%0.7%

1.5%

2.2%

3.0%

3.7%

4.4%

5.2%

5.9%

6.6%

7.4%

8.1%

Voltage:

Current: Ch 1

# Harmonics: 20

Type: Current Magnitude

波峰因数定义为交流信号峰值与有效值之比（峰均比），典型的波峰因数是：正弦波：

1.414；方波： 1；25％的占空比的脉冲：2 。

波峰因数（CREST FACTOR ）的概念在UPS 行业是用来衡量UPS 带非线性负载的能力，对线性负载（R LOAD ）而言，正弦波电流峰值Ipeak 与均方根值Irms 之比为1.414:1；在非线性负载（RCD LOAD ）时，波峰因数则被认定为：在相同的有功功率条件下，非线性负载的电流峰值与非线性负载电流均方根值之比。

实际测试波形参考如下：

计算公式参考如下： rms peak factor Crest I I =

Γ-

谐波电流计算公式是什么

谐波电流计算公式是什么？谐波含量计算：测试时最好测出设备较长时期运行时最大的谐波电流，其和产生谐波电流的负载投入有关，若产生谐波电流的负载全部投入，测试的数据是比较准的。 A、咨询现场工程人员，此时产生谐波的负载是否全部满负荷运行，产生谐波的负载就是非线性负载，变频器，整流设备，中频炉等。测试时现场工程人员应该知道同类的非线性负载投入了多少，所以一定问清楚，自己也可以通过配电盘看一下同类的设备投入了多少，最终目的就是能够知道我们此次测试的谐波电流含量是否为其真正的谐波含量，否则按比例推算。譬如我们测试时同类设备只有一半运行，毫无疑问我们的测试报告要对其进行说明，并且推算出其真实的谐波含量应该乘以2。 B、数据测试完后，若测试数据已经完全反映了实际现场可能出现的最大谐波含量，如下图：将测试的0min----30min的数据计算出来，如上图是0min----2min，其THDA （平均畸变率）为9.4%，Arms为1.119KA，那么其计算的谐波含量为105.186A，0min----30min的数据全部计算完后，取出最大值既是我们需要的最大谐波含量，那么选取1台100A的设备即可满足谐波补偿要求。无功功率补偿计算： A、咨询现场工程人员，或者调用其原始功率因数数据，因为功率因数是考核指标，主要咨询两个问题，一是功率因数长期基本上是多少，二是在此功率因数时长期负载电流I多大，通过公式计算出P的值，然后计算出需要补偿的无功功率，无功功率计算公式为，——对应cosφ前的正切值，——对应cosφ后的正切值。 B、数据测试完后，若测试数据已经完全反映了实际现场可能出现的最大无功补偿量，如下图所示：将测试的0min----30min的数据计算出来，如上图是0min----2min，其平均功率为P=140KW，补偿前功率因数cosφ前=0.554，若补偿后要求功率因数不低于cosφ后=0.90，那么根据公式其计算的无功补偿容量为142.66KVAR，0min----30min的数据全部计算完后，取出最大值既是我们需要的最大无功补偿容量，那么选取3台100A的设备即可满足谐波补偿要求。

基波和谐波

什么是谐波？ "谐波"一词起源于声学。有关谐波的数学分析在18世纪和19世纪已经奠定了良好的基础。傅里叶等人提出的谐波分析方法至今仍被广泛应用。电力系统的谐波问题早在20世纪20年代和30年代就引起了人们的注意。当时在德国，由于使用静止汞弧变流器而造成了电压、电流波形的畸变。1945年J.C.Read发表的有关变流器谐波的论文是早期有关谐波研究的经典论文。到了50年代和60年代，由于高压直流输电技术的发展，发表了有关变流器引起电力系统谐波问题的大量论文。70年代以来，由于电力电子技术的飞速发展，各种电力电子装置在电力系统、工业、交通及家庭中的应用日益广泛，谐波所造成的危害也日趋严重。世界各国都对谐波问题予以充分和关注。国际上召开了多次有关谐波问题的学术会议，不少国家和国际学术组织都制定了限制电力系统谐波和用电设备谐波的标准和规定。供电系统谐波的定义是对周期性非正弦电量进行傅立叶级数分解，除了得到与电网基波频率相同的分量，还得到一系列大于电网基波频率的分量，这部分电量称为谐波。谐波频率与基波频率的比值（n=fn/f1）称为谐波次数。电网中有时也存在非整数倍谐波，称为非谐波（Non-harmonics）或分数谐波。谐波实际上是一种干扰量，使电网受到“污染”。电工技术领域主要研究谐波的发生、传输、测量、危害及抑制，其频率范围一般为2≤n≤40 一、1. 何为谐波？在电力系统中谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。当电流流经负载时，与所加的电压不呈线性关系，就形成非正弦电流，从而产生谐波。谐波频率是基波频率的整倍数，根据法国数学家傅立叶(M．Fourier)分析原理证明，任何重复的波形都可以分解为含有基波频率和一系列为基波倍数的谐波的正弦波分量。谐波是正弦波，每个谐波都具有不同的频率，幅度与相角。谐波可以I区分为偶次与奇次性，第3、5、7次编号的为奇次谐波，而2、1 4，6、8等为偶次谐波，如基波为50Hz时，2次谐波为lOOHz，3次谐波则是150Hz。一般地讲，奇次谐波引起的危害比偶次谐波更多更大。在平衡的三相系统中，由于对称关系，偶次谐波已经被消除了，只有奇次谐波存在。对于三相整流负载，出现的谐波电流是6n±1次谐波，例如5、7，11、13、17、19等，变频器主要产生5、7次谐波。 “谐波”一词起源于声学。有关谐波的数学分析在18世纪和19世纪已经奠定了良好的基础。傅里叶等人提出的谐波分析方法至今仍被广泛应用。电力系统的谐波问题早在20世纪20年代和30年代就引起了人们的注意。当时在德国，由于使用静止汞弧变流器而造成了电压、电流波形的畸变。1945年J.C.Read发表的有关变流器谐波的论文是早期有关谐波研究的经典论文。到了50年代和60年代，由于高压直流输电技术的发展，发表了有关变流器引起电力系统谐波问

谐波的基础知识谐波谐波的种类及谐波频率计算

谐波的基础知识，什么是基波、谐波、谐波的种类及谐波频率计算 ———谐波的基础知识，什么是基波、谐波、谐波的种类及谐波频率计算本文介绍谐波的基础知识，什么是基波、谐波、谐波的种类及谐波频率如何计算，哪些设备或电路容易产生谐波，谐波的影响是什么 1 谐波的基础知识 2 （1）什么是基波？ 3 电力网络中呈周期性变化的电压或电流的频率即为基波（又称一次波），我国电网规定频率是50 Hz 4 基波是50 Hz。 5 （2）什么是谐波？ 6 电力网络中除基波（50 Hz）外，任一周期性的电压或电流信号，其频率高于基波（50 Hz）的，称为 7 电网或电路中，电压产生的谐波为电压谐波； 8 电流产生的谐波为电流谐波。 9 （3）谐波有几种？ 10 整数谐波：指频率为整数（跃1）倍基波频率的谐波，即2、3、4、5、6、7、8、9、10 等次谐波 11 偶次谐波：指频率为圆、源、6、8、10 等偶数倍基波频率的谐波。 12 奇次谐波：指频率为3、5、7、9、11 等奇数倍基波频率的谐波。 13 正序谐波：谐波次数为3k+1（k 为正整数）即4、7、10等次谐波。 14 负序谐波：谐波次数为3k-1（k 为正整数）即2、5、8等次谐波。 15 零序谐波：指频率为3的整数倍基波频率的谐波，例如3、6、9、12、15 次谐次。 16 高频谐波：指频率为圆耀怨kHz的谐波。 17 （4）谐波频率如何计算？ 18 谐波频率越谐波次数伊基波频率例：缘次谐波频率为缘伊缘园Hz越圆缘园Hz，苑次谐波频率为7伊越猿 19 缘园Hz等。 20 （5）哪些设备或电路容易产生谐波？ 21 1）非线性负载，例二极管整流电路（AC/DC）。 22 2）三相电压或电流不对称性负载。 23 3）逆变电路（DC/AC）。 24 4）UPS 电源（PC 机用），EPS 电源（大功率动力用），即不间断电源。

高次谐波计算

大功率UPS 6脉冲与12脉冲可控硅整流器的区别艾默生网络能源有限公司UPS 产品部温顺理一、理论推导 1.6脉冲整流器原理： 6脉冲指以6个可控硅(晶闸管)组成的全桥整流，由于有6个开关脉冲对6个可控硅分别控制，所以叫6脉冲整流。当忽略三相桥式可控硅整流电路换相过程和电流脉动，假定交流侧电抗为零，直流电感为无穷大，延迟触发角a 为零，则交流侧电流傅里叶级数展开为： (1) 由公式(1)可得以下结论：电流中含6K ±1(k 为正整数)次谐波，即5、7、11、13…等各次谐波，各次谐波的有效值与谐波次数成反比，且与基波有效值的比值为谐波次数的倒数。 2.12脉冲整流器原理： 12脉冲是指在原有6脉冲整流的基础上，在输入端、增加移相变压器后在增加一组6脉冲整流器，使直流母线电流由12个可控硅整流完成，因此又称为12脉冲整流。下图所示I 和II 两个三相整流电路就是通过变压器的不同联结构成12相整流电路。 ...)19sin 19 1 17sin 17113sin 13111sin 1117sin 715sin 51(sin 32+--++--??? =t t t t t t t I i d A ωωωωωωωπ

12脉冲整流器示意图(由2个6脉冲并联组成) 桥1的网侧电流傅立叶级数展开为： (1-2) 桥II 网侧线电压比桥I 超前30?，因网侧线电流比桥I 超前30? (1-3) 故合成的网侧线电流 (1-4) 可见，两个整流桥产生的5、7、17、19、…次谐波相互抵消，注入电网的只有12k ±1(k 为正整数)次谐波，即11、13、23、25等各次谐波，且其有效值与与谐波次数成反比，而与基波有效值的比值为谐波次数的倒数。 ...)19sin 19 1 17sin 17113sin 13111sin 1117sin 715sin 51(sin 32+--++--??? =t t t t t t t I i d IA ωωωωωωωπ...)19sin 19 1 17sin 17113sin 13111sin 1117sin 715sin 51(sin 32+++++++??? =t t t t t t t I i d IIA ωωωωωωωπ...)13sin 13 1 11sin 111(sin 3 4t t t I i i i d IIA IA A ωωωπ ++ ??? =+=

谐波测试分析报告参考样本

测试报告委托单位: 检测项目: 谐波测试报告日期: 温州清华电子工程有限公司测试组送:

目录一、测试目的 (2) 二、测试依据 (2) 三、测试内容 (3) 四、测试信号与接线方式 (3) 采样信号 (4) 测试工况 (4) 接线方式 (4) 测试时间 (4) 五、测试结果 (5) 六、结论 (8) 附件测试数据

一、测试目的 XXXXXXX 一家工程用塑料管材制造商，是国内从事 PP-R 管道的龙头企业，目前35KV 变电所共有 3 台主变，1＃，2＃主变容量为 1250KVA，采用并联运行方式，3＃主变容量为1600KVA，分别供挤出，注塑，波纹管，破碎造粒车间的供电，而大部分的电机都采用直流调速，工作时不同程度的产生谐波注入 35KV 母线，故通过对伟星新型建材有限公司三台主变 0.4KV 侧的谐波测试，了解该变低压母线上的谐波情况，来评估 0.4KV 级别电源的电能质量是否符合国标《GB14549-93 电能质量公用电网谐波》。二、测试依据綷◆●? GB14549-93《电能质量公用电网谐波》表 1 公用电网谐波电压(相电压)限值电网标称电压电压总谐波畸变各次谐波电压含有率% KV 率% 奇次偶次 0.38 5.0 4.0 2.0 6 10 4.0 3.2 1.6 35 66 3.0 2.4 1.2 110 2.0 1.6 0.8 表 2 1250KVA0.4KV 公用电网谐波电流限值谐波次数 5 7 11 13 23 25 允许值129 91 58 50 29 25 表 3 1600KVA0.4KV 公用电网谐波电流限值谐波次数 5 7 11 13 23 25 允许值165 118 75 64 37 32 谐波电流允许值计算见 GB14549-93 中公司(B1)，其中变压器 1600KVA，短路容量为 26.7MVA, 1250KVA，短路容量为 20.8MVA。綷◆●? GB/T 12326－2000 《电能质量电压波动和闪变》电力系统公共连接点，由波动负荷产生的电压变动限值和变动频度、电压等级有关，如表 3。表 4 电压变动限值频度 r,h-1 电压变动限值d，％LV、MV HV r≤1 4 3 1＜r≤10 3 2.5 10＜r≤100 2 2 1.5 100＜r≤1000 1.25 1

谐波的定义及测试方法

供电系统谐波的定义是对周期性非正弦电量进行傅立叶级数分解，除了得到与电网基波频率相同的分量，还得到一系列大于电网基波频率的分量，这部分电量称为谐波。谐波频率与基波频率的比值（n=fn/f1）称为谐波次数。电网中有时也存在非整数倍谐波，称为非谐波（Non-harmonics ）或分数谐波。谐波实际上是一种干扰量，使电网受到“污染”。目前公司常用测试输入电流谐波的仪器有TEK 系列示波器（可采用WAVESTAR 软件进行谐波分析），测试输出电压谐波的仪器有GW GAD-201G （失真仪）和TEK 系列示波器（可采用WAVESTAR 软件进行谐波分析）。使用下面的方法计算信号的THD ： () ++++++=272625242322211A A A A A A A THD 其中A 1是幅频特性中基波的幅值，而A 2 、A 3、A 4、A 5、……分别是2、3、4、5、……次谐波的幅值。选取不同数量的谐波分量，可以计算出对应的THD 值。采用WAVESTAR 软件进行分析可以得到完整谐波分析数据，下图为分析得出的柱型图，从图中可以针对各次谐波异常的状况采取相应的对策进行改善： Harmonic magnitude as a % of the fundamental amplitude 0.0%0.7% 1.5% 2.2% 3.0% 3.7% 4.4% 5.2% 5.9% 6.6% 7.4% 8.1% Voltage: Current: Ch 1 # Harmonics: 20 Type: Current Magnitude

波峰因数定义为交流信号峰值与有效值之比（峰均比），典型的波峰因数是：正弦波： 1.414；方波： 1；25％的占空比的脉冲：2 。波峰因数（CREST FACTOR ）的概念在UPS 行业是用来衡量UPS 带非线性负载的能力，对线性负载（R LOAD ）而言，正弦波电流峰值Ipeak 与均方根值Irms 之比为1.414:1；在非线性负载（RCD LOAD ）时，波峰因数则被认定为：在相同的有功功率条件下，非线性负载的电流峰值与非线性负载电流均方根值之比。实际测试波形参考如下：计算公式参考如下： rms peak factor Crest I I = Γ-

用示波器对LED谐波初步测试方法

1.谐波标准简要随着开关电源类电子产品的应用普及，国际电工委员会制定了IEC61000-3-2、欧盟制定了EN60555-2 和我国制定了等法规，对用电设备的电压、电流波形失真作出了具体限制和规定。目前这些法规也适用于LED 灯具及LED 驱动电源。对于输入有功功率大于25W 的LED 照明灯具，谐波电流不应超过表1 限值。表1. C 类设备的限值对于输入有功功率不大于25W 的LED 照明灯具，规定符合如下的其中一项： a.谐波电流不应超过表 2 的第 2 栏中与功率相关的限值；表2 D类设备的限制用基波电流百分数表示的 3 次谐波电流不应超过86%,5 次谐波不超过61%;而且，假设基波电压过零点为0°，输入电流波形应是60°或之前开始流通，65°或之前有最后一个峰值（如果在半个周期内有几个峰值）,在90°前不应停止流通。2.标准LED电源选择看清电源规格中的谐波标准与分类图中标准为IEC61000-3-2,分类为A.此种是不符合LED应用标准. 图中标准为IEC61000-3-2,分类为C.此种是不符合LED应用标准,但要注意应用时,负载功率需要大于额定负载60%. 3.产品初步测试方法示波器要求:有FFT 数学计算模式（快速傅立叶变换）本例示波器型号:TDS2012C;电源恒压,负载100%灯带. 1.测试出输入电流波形时域(YT) 信号:在电压输入端串5Ω电阻,探头分别接电阻两端, 设置通道耦合为AC,按自动设置(Auto Set)进行自动测试,后调整水平标度,使波形在屏幕上稳定显示一个周期波形,以下图. 2.使用FFT 数学计算模式将时域(YT) 信号转换为它的频率分量（频谱）;按示波器 Math 键,操作选择FFT,信源选择当前通道,窗口选择Flattop(各窗口显示特性) 设置好后示波器显示如下图 3.精确读取测试数据:调整水平标度,水平位置,FFT缩放将放大波形显示,后用光标测量精确数据.下图为:基波50HZ与3次谐波150HZ的数据, 下图为:基波50HZ与5次谐波250HZ的数据, 下图为:基波50HZ与7次谐波350HZ的数据, 下图为:基波50HZ与9次谐波450HZ的数据,

二次谐波制动比率差动的原理

二次谐波制动比率差动的原理摘要：对国内几起微机型主变差动保护误动原因分析，对新建变电站、运行中变电站、改造变电站主变差动保护误动原因，提出了防范措施。关键词：差动保护；误动；暂态特性；线路纵差保护电力系统中，主变是承接电能输送主要设备，作为主设备主保护微机型纵联差动（简称纵差或差动）保护，不断改进，还存“原因不明”误动作情况，这将造成主变非正常停运，影响大面积区供电，是造成系统振荡，对电力系统供电稳定运行是很不利。对新建变电站、运行中变电站、改造变电站主变差动保护误动原因进行分析，并提出了防止主变差动误动对策。 1主变差动保护主变差动保护一般包括：差动速断保护、比率差动保护、二次(五次)谐波制动比率差动保护，哪种保护功能差动保护，其差动电流都是主变各侧电流向量和到，主变正常运行保护区外部故障时，该差动电流近似为零，当出现保护区内故障时，该差动电流增大。现以双绕组变压器为例进行说明。 1.1比率差动保护动作特性比率差动保护动作特性见图1。当变压器轻微故障时，例如匝间短路圈数很少时，不带制动量，使保护变压器轻微故障时具有较高灵敏度。而较严重区外故障时，有较大制动量，提高保护可靠性。二次谐波制动主要区别是故障电流励磁涌流，主变空载投运时会产生比较大励磁涌流，并伴随有二次谐波分量，使主变不误动，采用谐波制动原理。判断二次谐波分量，是否达到设定值来确定是主变故障主变空载投运，决定比率差动保护是否动作。二次谐波制动比一般取0.12～0.18。有些大型变压器，增加保护可靠性，也有采用五次谐波制动原理。 1.2差动速断作用差动速断是较严重区内故障情况下，快速跳开变压器各侧断路器，切除故障点。差动速断定值是按躲过变压器励磁涌流，和最大运行方式下穿越性故障引起不平衡电流，两者中较大者。定值一般取(4～14)Ie。 2主变差动保护误动作原因分析主变差动保护误动作可能性大小，大致分为新建变电站、运行中变电站、改造变电站三个方面进行说明，这种分类方法并绝对相互区别，便于分析问题时优先考虑现实问题。 2.1新建变电站主变差动保护误动作原因分析

谐波的概念及危害分析

什么是谐波？供电系统的谐波是怎么定义的？电力系统中有非线性（时变或时不变）负载时，即使电源都以工频50HZ供电，当工频电压或电流作用于非线性负载时，就会产生不同于工频的其它频率的正弦电压或电流，这些不同于工频频率的正弦电压或电流，用富氏级数展开，就是人们称的电力谐波。供电系统谐波的定义是对周期性非正弦电量进行傅立叶级数分解，除了得到与电网基波频率相同的分量，还得到一系列大于电网基波频率的分量，这部分电量称为谐波。谐波频率与基波频率的比值（n=fn/f1）称为谐波次数。电网中有时也存在非整数倍谐波，称为非谐波（Non-harmonics）或分数谐波。谐波实际上是一种干扰量，使电网受到“污染”。电工技术领域主要研究谐波的发生、传输、测量、危害及抑制，其频率范围一般为2≤n≤40。 Q:谐波有什么危害？电网谐波造成电网污染，正弦电压波形畸变，使电力系统的发供用电设备出现许多异常现象和故障，情况日趋严重。谐波的危害电力系统中谐波的危害是多方面的，概括起来有以下几个方面： 1. 对供配电线路的危害（ 1）影响线路的稳定运行供配电系统中的电力线路与电力变压器一般采用电磁式继电器、感应式继电器或晶体管继电器予以检测保护，使得在故障情况下保证线路与设备的安全。但由于电磁式继电器与感应式继电器对 10%以下

含量高达40%时又导致继电保护误动作，因而在谐波影响下不能全面有效地起到保护作用。晶体管继电器虽然具有许多优点，但由于采用了整流取样电路，容易受谐波影响，产生误动或拒动。这样，谐波将严重威胁供配电系统的稳定与安全运行。（ 2）影响电网的质量电力系统中的谐波能使电网的电压与电流波形发生畸变。如民用配电系统中的中性线，由于荧光灯、调光灯、计算机等负载，会产生大量的奇次谐波，其中 3次谐波的含量较多，可达40%；三相配电线路中，相线上的3的整数倍谐波在中性线上会叠加，使中性线的电流值可能超过相线上的电流。另外，相同频率的谐波电压与谐波电流要产生同次谐波的有功功率与无功功率，从而降低电网电压，浪费电网的容量。 2. 对电力设备的危害对电力电容器的危害当电网存在谐波时，投入电容器后其端电压增大，通过电容器的电流增加得更大，使电容器损耗功率增加。对于膜纸复合介质电容器，虽然允许有谐波时的损耗功率为无谐波时损耗功率的 1.38倍;对于全膜电容器允许有谐波时的损耗功率为无谐波时的1.43倍,但如果谐波含量较高,超出电容器允许条件,就会使电容器过电流和过负荷,损耗功率超过上述值，使电容器异常发热，在电场和温度的作用下绝缘介质会加速老化。尤其是电容器投入在电压已经畸变的电网中时，

二次谐波具体公式1.3502596

Tilting of the spin orientation induced by Rashba effect in ferromagnetic metal layer Ung Hwan Pi, Kee Won Kim, Ji Young Bae, Sung Chul Lee, Young Jin Cho, Kwang Seok Kim, and Sunae Seo Citation: Applied Physics Letters 97, 162507 (2010); doi: 10.1063/1.3502596 View online: https://www.360docs.net/doc/3c16052269.html,/10.1063/1.3502596 View Table of Contents: https://www.360docs.net/doc/3c16052269.html,/content/aip/journal/apl/97/16?ver=pdfcov Published by the AIP Publishing Articles you may be interested in Quaternary memory device fabricated from a single layer Fe film J. Appl. Phys. 111, 07C704 (2012); 10.1063/1.3670973 Monitoring magnetization reversal and perpendicular anisotropy by the extraordinary Hall effect and anisotropic magnetoresistance. J. Appl. Phys. 108, 043924 (2010); 10.1063/1.3475690 Tunable quaternary states in ferromagnetic semiconductor GaMnAs single layer for memory devices Appl. Phys. Lett. 90, 152113 (2007); 10.1063/1.2721144 Influence of spin polarization enhancement layer to rare earth–transition metal thin films for perpendicular tunneling magnetoresistance evaluated by ferromagnetic Hall effect J. Appl. Phys. 99, 08C513 (2006); 10.1063/1.2177420 Perpendicular magnetization reversal, magnetic anisotropy, multistep spin switching, and domain nucleation and expansion in Ga 1 ? x Mn x As films J. Appl. Phys. 98, 063904 (2005); 10.1063/1.2043233 This article is copyrighted as indicated in the article. Reuse of AIP content is subject to the terms at: https://www.360docs.net/doc/3c16052269.html,/termsconditions. Downloaded to IP:

什么是谐波及谐波的危害

什么是谐波？谐波的危害一、谐波 1. 何为谐波？在电力系统中谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。当电流流经负载时，与所加的电压不呈线性关系，就形成非正弦电流，即电路中有谐波产生。谐波频率是基波频率的整倍数，根据法国数学家傅立叶(M．Fourier)分析原理证明，任何重复的波形都可以分解为含有基波频率和一系列为基波倍数的谐波的正弦波分量。谐波是正弦波，每个谐波都具有不同的频率，幅度与相角。谐波可以区分为偶次与奇次性，第3、5、7次编号的为奇次谐波，而2、4、6、8等为偶次谐波，如基波为50Hz时，2次谐波为l00Hz，3次谐波则是150Hz。一般地讲，奇次谐波引起的危害比偶次谐波更多更大。在平衡的三相系统中，由于对称关系，偶次谐波已经被消除了，只有奇次谐波存在。对于三相整流负载，出现的谐波电流是6n±1次谐波，例如5、7、11、13、17、19等，变频器主要产生5、7次谐波。 “谐波”一词起源于声学。有关谐波的数学分析在18世纪和19世纪已经奠定了良好的基础。傅里叶等人提出的谐波分析方法至今仍被广泛应用。电力系统的谐波问题早在20世纪20年代和30年代就引起了人们的注意。当时在德国，由于使用静止汞弧变流器而造成了电压、电流波形的畸变。1945年J.C.Read发表的有关变流器谐波的论文是早期有关谐波研究的经典论文。到了50年代和60年代，由于高压直流输电技术的发展，发表了有关变流器引起电力系统谐波问题的大量论文。70年代以来，由于电力电子技术的飞速发展，各种电力电子装置在电力系统、工业、交通及家庭中的应用日益广泛，谐波所造成的危害也日趋严重。世界各国都对谐波问题予以充分和关注。国际上召开了多次有关谐波

谐波的基础知识谐波谐波的种类及谐波频率计算

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谐波的基础知识，什么是基波、谐波、谐波的种类及谐波频率计算 ———谐波的基础知识，什么是基波、谐波、谐波的种类及谐波频率计算本文介绍谐波的基础知识，什么是基波、谐波、谐波的种类及谐波频率如何计算，哪些设备或电路容易产生谐波，谐波的影响是什么 1 谐波的基础知识 2 （1）什么是基波？ 3 电力网络中呈周期性变化的电压或电流的频率即为基波（又称一次波），我国电网规定频率是50 Hz，所以 4 基波是50 Hz。 5 （2）什么是谐波？ 6 电力网络中除基波（50 Hz）外，任一周期性的电压或电流信号，其频率高于基波（50 Hz）的，称为谐波。 7 电网或电路中，电压产生的谐波为电压谐波； 8 电流产生的谐波为电流谐波。 9 （3）谐波有几种？ 10 整数谐波：指频率为整数（跃1）倍基波频率的谐波，即2、3、4、5、6、7、8、9、10 等次谐波。 11 偶次谐波：指频率为圆、源、6、8、10 等偶数倍基波频率的谐波。 12 奇次谐波：指频率为3、5、7、9、11 等奇数倍基波频率的谐波。 13 正序谐波：谐波次数为3k+1（k 为正整数）即4、7、10等次谐波。 14 负序谐波：谐波次数为3k-1（k 为正整数）即2、5、8等次谐波。 15 零序谐波：指频率为3的整数倍基波频率的谐波，例如3、6、9、12、15 次谐次。 16 高频谐波：指频率为圆耀怨kHz的谐波。 17 （4）谐波频率如何计算？ 18 谐波频率越谐波次数伊基波频率例：缘次谐波频率为缘伊缘园Hz越圆缘园Hz，苑次谐波频率为7伊50 Hz越猿 19 缘园Hz等。 20 （5）哪些设备或电路容易产生谐波？ 21 1）非线性负载，例二极管整流电路（AC/DC）。 22 2）三相电压或电流不对称性负载。 23 3）逆变电路（DC/AC）。 24 4）UPS 电源（PC 机用），EPS 电源（大功率动力用），即不间断电源。 25 5）晶闸管调压装置或调速电路。 26 6）电镀设备。 27 7）电弧炉、矿热炉、锰矿炉、磷矿炉、电石炉、硅铁炉。 28 8）电解槽。 29 9）电焊机（弧焊、缝焊、点焊、碰焊、对焊）。 30 10）电池充电机。 31 11）变频器（低压或高压变频器）。 32 12）脉幅调制（PAM）调压电路或者是脉宽调制（PWM）调频电路。 33 13）谐波的次数与整流电路的相数有关，例三相、六相、十二相、十八相、二十四相，当相数越多并通过移相方式就可

高频开关电源谐波测试数据及计算方法--浙江大学报告

浙江大学电气工程学院谐波测试报告浙江华友电子有限公司 2010-08-30

1监测背景浙江华友电子有限公司地处浙、皖、赣三省七县交界处的开化县，成立于2004年11月，主要生产Ф63.5—200mmCZ单晶硅和Ф63.5—200mm单晶硅片等；公司原有的单晶炉电源由苏州盈科公司生产，安装有滤波设备。近期又新引进北京动力源科技有限公司制造的新型单晶炉电源。华友公司的测量数据初步结果显示，动力源生产的单晶炉电源和传统的单晶炉电源相比更加节能，但存在谐波不符合国家标准的可能性。图 1.1华友电子有限公司测量时用电简图测量时的用电简图如图 1.1所示。测量点所在的华友专变由两台1250KV A的变压器并联，共有24台单晶炉。其中22台单晶炉的电源由盈科公司制造，无源滤波器自动运行。两台单晶炉电源由动力源生产，无滤波装置。为了考查动力源公司生产的单晶炉电源工作时产生的谐波对电网的影响，故监测点选择在其中一台正在工作中的单晶炉电源计量柜，单晶炉采用三相四线制供电，监测A、B、C 三相的相电压和相电流。监测过程中，单晶炉经过了引晶、放肩、等径、高温回炉、收尾等工作状态。

2 监测仪器及监测设置 2.1 监测仪器监测仪器采用日本富士电机公司开发的新型电能计测终端PowerSATELITE Ⅱ进行测量记录采样数据，可以对三相电压/电流进行监测，利用相关对监测数据进行综合分析。该设备带有LAN ，所以可以和各种带有网络的设备相连，实现远距离操作、监视和数据采集。图 2.1 PSⅡ的外观功能介绍：采用32位浮点处理器和16A/D 转换器，可以进行交流电量的测量，按最大采样频率4860Hz 进行交流数据的采样，能够计算、记录有效值等各种信息。可以同时测量能量和记录波形。具有GPS 电波的时间同步功能，在不同地点安装的终端也能记录同一时刻的信息，避免故障信号在网络传播中的时延。除了传统的RS-485接口和RS-232接口，该装置提供了10BASE-T 接口，可以利用以太网组成测量网络。通过终端间的网络连接，可实现测量状态监视、各种设定值变更、波形记录的触发同步等功能。提供CF 卡插槽，使得数据存储量大大增加（可达2GByte ）。提供工作站的数据收集管理软件，及数据分析软件。典型接线如图 2.2所示。侧面正面

谐波测试步骤

谐波测试步骤： 1.1测试布局：将EUT连接在Power Analyzer 的输出端，使EUT处于正常的工作条件下。 1.2打开AC Source 和Power Analyzer, 在打开测试软件Win 2110，在主界面下，选择对应的参数：例如Waveforms为Sineform 、Output Mode为AC 、Voltage Range为150V or 300V,根绝你的测试电压来选择电压范围、Overload Mode为CC、误差值选择0.1、SenseLines为Intern、Output Relay为Closed，既是闭合开关，Output is on. 1.31在点击小界面413，进入测试IEC 1000-4-13项目测试的小菜单T est Setup，首先选择EUT的测试级别： Class 1级别为非常灵敏的设备仪器，多数为实验室的自动操作和保护的仪器设备，一些电脑等。备注1:一些受保护的UPS或者Filters 备注2：当UPS被用于比较高失真级别，推荐使用Class 2 Class 2 级别为公共的连接网络、系统或者是公共设备 Class 3为大型的工业类环境： --大型的负载设备 --精确的焊接设备 --大型的变电站 --快速运行负载的设备 1.32选择完EUT的级别，在选择测试的项目，包括Flat Top curve Test 、over swing curve Test、Frequency Sweep test、Individual harmonics and interharmonics test、Meister curve test 1.321假如判断EUT为测试Class 1，则测试Flat Top curve T est 和over swing curve test两项就可以。具体判断方法看图1 1.322假如判断EUT为测试Class 2 ，具体测试Flat Top curve Test 、over swing curve test 、Frequency Sweep test、Individual harmonics、interharmonics test和Meister curve test项目。具体判断方法看图1 1.323假如判断EUT为测试Class 3 ，具体测试Flat Top curve Test 、over swing curve test 、Frequency Sweep test、Individual harmonics、interharmonics test和Meister curve test项目。具体判断方法看图2 1.33 在选择相对应的Nominal setting选择输出电压和频率，Pre-test delay为10sec 其他的Options选择如右图

谐波测试报告(参考模板)

姚安供电有限公司谐波测试报告姚安供电有限公司二〇一一年三月

前言随着电网中电力电子技术广泛应用和非线性负荷的增加，电能质量问题越来越受到重视。电能质量中的一个重要问题是电力系统谐波的影响，本报告重点阐述了谐波源的分类及谐波的危害，结合部分具有代表性的谐波测试点电压、电流数据、波形进行分析，最后得出公司谐波预防措施，形成此报告。报告编写：谢晓辉报告审核：赵新报告审批：赵卫平

目录第一章规范性引用文件 (4) 第二章术语 (4) 第三章谐波源的分类 (5) 第四章谐波的危害和影响 (7) 第五章公共电网谐波标准 (8) 第六章公司部分谐波测试记录 (10) 第七章第3、5、7次谐波分析 (26) 第八章消除谐波的步骤和方法 (28) 第九章谐波预防措施 (29)

第一章规范性引用文件 SD 325-89 电力系统电压和无功电力技术导则（试行）DL/T 1053-2007 电能质量技术监督规程 QB/YW206-31-2007 电能质量技术监督实施细则（试行） Q/CSG 2 1007-2008 电能质量技术监督管理规定住：本报告理论部分多处引用，不一一注明。第二章术语谐波：对周期性非正弦电量进行傅立叶级数分解，除了得到与电网基波频率相同的分量，还得到一系列大于电网基波频率的分量，这部份电量称为谐波。谐波次数：谐波频率与基波频率的比值（n=fn/f1）。正序性谐波：谐波次数为h=3k+1(k∈z),即1、4、7、10等次谐波称为正序性谐波。负序性谐波：谐波次数为h=3k+2(k∈z),即2、5、8、11等次谐波称为负序性谐波。零序性谐波：

FFT 谐波分析

电能质量作业学生姓名：王朝斌李洋刘佳滢王诗清学号： 23、58、93、123 作业题目： FFT谐波分析 2013 年 6月6日

1.作业内容：通过构建谐波源，对系统中出现的谐波电流进行分析，计算0~63次谐波电流含有率THDi 。 2.理论分析 2.1傅立叶变换设有周期信号分f(t)，它的周期是T ，角频率2=2F T ππΩ= ，它可分解为 01212()co s()co s(2)sin ()sin (2)2 a f t a t a t b t b t = +Ω+Ω+???+Ω+Ω+??? 01 1 co s()sin () 2 n n n n a a n t b n t ∞∞ ===+ Ω+ Ω∑∑ （1）式中的系数n a ，n b 称为傅立叶系数。考虑到正、余弦函数的正交条件，可得傅立叶系数： 2 2 2()co s()T T n a f t n t d t T -= Ω?， n=0，1，2??? 22 2()sin ()T T n b f t n t d t T -= Ω? , n=1，2??? 傅立叶系数n a 和n b 都是n （或n Ω）的函数，其中n a 是n 的偶函数，即n n a a -=；而n b 是n 的奇函数，即n n b b -=-。将式（1）中同频率项合并，可写成如下形式： 01122()co s()co s(2)2 A f t A t A t ??= +Ω++Ω++??? 01 co s()2 n n n A A n t ?∞ ==+ Ω+∑ （2）式中 00A a =

n A = n=1，2??? arctan ( ) n n n b a ?=- 将式（2）的形式化为式（1）的形式，它们系数之间的关系为 00a A = c o s n n n a A ?=， n=1，2??? sin n n n b A ?=- 式（2）表明，任何满足狄里赫利条件的周期函数可分解为直流和许多余弦（或正弦）分量。其中第一项 02 A 是常数项，它是周期信号中所包含的直流分量；式中第二项11cos()A t ?Ω+称为基波，它的频率与原周期信号相同，1A 是基波振幅，1?是基波初相角；式中第三项22co s(2)A t ?Ω+称为二次谐波，它的频率是基波频率的二倍，2A 是基波振幅，2?是基波初相角。以此类推，还有三次、四次、 ???谐波。 2.2时域取样定理一个频谱在区间（m ω-，m ω）以外为零的频带有限信号()f t ，可唯一的由其在均匀间隔1()2s s m T T f < 上的样点值() s f nT 确定。为了能从取样信号 ()s f t 中恢复原信号()f t ，需满足两个条件： ① ()f t 必须是带限信号，其频谱函数在m ωω>各处为零； ② 取样频率不能过低，必须满足 2s m f f >（即2s m ωω>），或者说取样间隔不能太长，必须满足12s m T f < ，否则将会发生混叠。通常把最低允许取样频率2s m f f =称为奈奎斯特（Nyquist ）频率，把最大允

谐波定义(精)

谐波定义一、谐波定义供电系统谐波的定义是对周期性的非正弦电量进行傅立有叶级数分解，除了得到与电网基波相同的分量，还得到一系列大于电网基本频率相同的分量，这部分电量称为谐波.谐波频率与基波的比值（n=fn/f1)称为谐波次数。电网中有时也存在整数倍谐波，称为谐波（Non-harmonics)或分数谐波。谐波实际上是一种干扰量，使电网受到污染。电工技术领域主要研究谐波的发生、传输、测量、危害及抑制，其频率范围一般为2≤n≤50. 二、谐波源向公用电网注水谐波电流在公用电网上产生谐波电压的电气设备称位谐波源。具有非线性特性的电气是主要的谐波源，例如带有电子器件的交流设备，交流控制器和电弧炉、感应炉、荧光灯、变压器等。我国工业也越来越朵的使用产生谐波的电器设备，例如晶闸管电路供电的直流提升机、交-变频率装置、轧钢支流转动装置、晶闸管串级调速的风机水泵和冶炼电弧等。这些设备取用的电流是非正弦的，其谐波分量使系统正弦电压产生畸变。谐波电流的量取决于谐波源设备本身的特性极及其工作状况，而与电网参数无关，故可视为恒流源。各种晶闸管电路产生的谐波次数与其电路形式有关，称为该电路的特征谐波。对称三相变流低那路的网侧特征谐波次数为：PN±1（正整数）式中P为一个电网周期内脉冲触发次数（或称脉冲次数）。除特征谐波外，在三相电压不平衡，触发脉冲不对或非稳定工作状态下，上述电路还会产生非特征谐波。进行谐波分析和计算最有意义的是特征谐波，当电网接有多个谐波源时，由于各谐波源的同次谐波电流分量的相位不同，其和将小于各分量的算术和。变压器激磁电流中含有3，5，7等各次谐波分量。由于变压器的原副边组中总有一组为角形接法，为3次谐波提供了通路，故3次谐波电流不流入电网。三、电力系统抑制谐波的措施为了把谐波对电力系统的干扰（污染）限制在系统可以接受范围内，我国和国际上分别颁布了电力系统谐波管理暂行规定和IEC标准，明确了各种谐波源产生谐波的极限值。电力系统抑制谐波的主要措施有：（1）在补偿电容器回路中串联一组电抗器如果对应某次谐波有XIn-Xcn=即发生谐波，则其谐波电流、电压都趋于无穷大。为了摆脱这一谐振点，通常在电容器支路串接电抗器，其感抗值的选择应选择应使在可能产生的任何谐波下，均使电容回路的总电抗为感抗而不是容抗，从根本上消除了产生谐波的可能性。（2）装设由电容、电感及电阻组成的单调谐滤波器和高通滤波器。单调谐波器是针对某个特定次数的谐波而设计的滤波器，高通滤波器是为了吸收若干较高次谐波的滤波器。应装设的滤波器类型、组数及其谐波频率（滤波次数）可由具体计算决定。（3）增加整流相数高次谐波电流与整流相数密切相关，即相数增多，高次谐波的最低次数变高，则谐波电流副值变小。一般可控硅整流装置多为6相，为了降低高次谐波电流，可以改用12相或34相。当采用12相整流时，高次谐波电流只占全电流的10%，危害性大大降低。（4）当两台以上整流变压器由同有一段母线供电时，可将整流变压器一次侧绕组分别交替接成Y型和△形，这就可使5次、7 次谐波相互抵消，而只需考虑11次、13次谐波的影响，由于频率高，波幅值小，所以危害性减小。产品概述随着电力电子技术自动化技术应用的日益广泛，使得动态无功补偿与谐波治理的问题日益突出。配电系统中常常会出现有谐波、副荷较大且经常变化的工况，传统的静态无功补偿及静态无源滤波装置已经无法满足这种需求。PGLB系列滤波补偿成套装置应用先进的电力电子技术、信息技术，智能控制技术，采用科学、有效、经济的技术手段，即有效解决了谐波工况下并联电容器投切补偿的问题，又可根据用户实际要求抑制或者治理谐波，为新一代智能型无功滤波补偿及谐波治理的成套装置。 ■型号含义

谐波电能计算技术

一、谐波对电能计量的影响近年来, 随着工业的发展和科技的进步, 电力系统中接入了越来越多的大容量电力设备、整流换流设备及其它非线性负荷, 这使得电力系统电压电流波形发生严重畸变。其原理是当正弦基波电压(假设电源阻抗为零) 施加于非线性负荷时, 负荷吸收的电流与施加的电压波形不同, 于是发生了畸变。畸变的电流影响电流回路中的其它电力设备和负荷, 这些设备或负荷从电力系统中吸收的畸变电流可以分解成基波和一系列的谐波电流分量。系统中的高次谐波对仪用电压互感器和电流互感器准确进行一二次侧变换造成一定影响, 即二次侧输出的波形不能严格地和一次侧输入的波形符合从而造成误差。另外, 由于目前系统中的电能计量装置大多数还是利用电磁感应式原理的电能表, 在这种原理下设计的电能表是按基波情况考虑的, 通过电磁感应元件来驱动机械计数装置, 把电量值记录下来。电网中谐波的存在,使得电压电流波形发生畸变, 但感应式电能表的铁磁元件是非线性的, 磁通并不能相应地线性变化, 即感应式电能表只有同频率的, 电压和电流产生的磁通之间相互作用才能产生转矩,畸变的波形通过电磁元件之后, 磁通不能随波形对应变化, 导致转矩不能与平均功率成正比而产生误差, 从而影响电能表的测量精度。（1）谐波对仪用互感器准确度的影响谐波对电能计量的影响首先体现在仪用互感器上, 这是因为电能计量是针对经过电压互感器和电流互感器转换的弱信号进行的, 如果在转换过程中, 被计量的电信号波形发生了变化, 那么下一步的计量再准确也失去意义。系统中高次谐波的存在, 要求仪用互感器具有理想的频率特性, 即变比恒定, 不随频率的改变而改变。目前系统中应用的电磁式电流或电压互感器原来只用于对基波电压和基波电流的测量, 这些互感器对于工频下的工作特性和测量误差已被确定, 其变比误差和角误差能满足工程的要求, 但如果用测量基波的互感器测量谐波, 随着谐波频率的升高, 互感器受漏阻抗和涡流的影响也越来越大, 这时, 互感器对谐波信号的变换过程中误差也要增大, 从而降低了互感器的测量精度。（2）谐波对感应式电能表计量的影响感应式电能表是靠电磁感应来产生转动力矩的,电能表工作时,电压线圈的电流所产生的磁通分为两部分,一部分是穿过铝盘并由回磁板构成回路的工作磁通, 另一部分是不穿过铝盘而由左右铁轭构成回路的非工作磁通。而电流线圈所产生的磁通,两次穿过铝盘,并通过电流组件铁芯构成回路。由于电压线圈和电流线圈产生的交变磁通,在不同位置穿过铝盘,并在铝盘的不同位置感应出电流(涡流) ,此涡流与磁场相互作用便产生推动铝盘转动的力矩,铝盘转动与负载有功功率成正比。电磁感应式电能表的设计只按基波考虑,由谐波和基波叠加而成的电压、电流波形发生畸变。从而导致感应式电能表的误差频率特性曲线呈迅速下降趋势, 因此在电能计量中, 不管是以全能量为计量标准还是以基波能量为计量标准, 当谐波含量较大时对感应式电能表的电能计量将会产生较大的影响。（3）对电子式电能表的计量影响和感应式电能表相比, 电子式电能表的计量误差受频率变化影响相对较小, 而以基波能量为计量标准时, 电子式电能表的计量误差比感应式电能表的计量误差还要大, 这是由于它的制造原理决定的,关键在于它的采样方式: A/ D 采样→乘法器→中央处理器→显示与输出, 它是以正弦50 Hz 在不超过国标的情况实施采样和计算的。依据JJG 596—1999《电子式电能表检定规程》,电子式电能表电流、电压正弦波形失真度要求,当有多次谐波超过表1 限度介入时, 将导致波形