电力系统谐波及其抑制技术电力系统谐波及其抑制技术内容摘要随着工农业生产和人民生活水平不断提高，除了需要电能成倍增长，也要求高供电质量及高供电可靠性，即：电力质量正在更加受到人们重视。随着用电设备的大量投入，电力系统中谐波的干扰不断增大，使得电网电源的波形产生严重的畸变，严重影响电力系统及用电设备的正常运行，成为当前影响供电质量的突出问题。本文主要综述电力系统的谐波问题，论文将从电力系统谐波产生的原因、危害，及如何抑制谐波等方面进行分析。关键词：电力质量；谐波；危害；抑制技术I 电力谐波及其抑制技术更多。由此可知，上述三种配电断路器都可能因谐波产生误动作。对于漏电断路器来说，由于谐波汇漏电流的作用，可能使断路器异常发热，出现误动作或不动作。对于电磁接角器来说，谐波电流使磁体部件温升增大，影响接点，线圈温度升高使额定电流降低。对于热继电器来说，因受谐波电流的影响也要使额定电流降低。在工作中它们都有可能造成误动作。 （5）对弱电系统设备的干扰：对于计算机网络、通信、有线电视、报警与楼宇自动化等弱电设备，电力系统中的谐波通过电磁感应、静电感应与传导方式耦合到这些系统中，产生干扰。其中电感应与静电感应的耦合强度与干扰频率成正比，传导则通过公共接地耦合，有大量不平衡电流流入接地极，从而干扰弱电系统。 3.4 影响电力计量及测量等：电子式电能表是以总的畸变波形作为基础来计算电能，没有将基波和谐波加以区分，对线性用户来说，它计量的电能为基波电能与谐波电能之和，谐波对线性用户有害，但其电能也被计入，多计量了电能。而对非线性用户来说，他们产生谐波并将一部分倒流入电网，此时电能表计量的是基波电能减去倒流入电网的谐波电能。虽然非线性用户发出的谐波污染了电网，却少计了电能，起到了鼓励用户向电网注入谐波的作用。显然，这种计量方式是不合理的，现有改进措施如加前置低通滤波器，滤去除基波外的谐波，只计量基波电能，对线性用户来说，无用的谐波电能没有计入；对非线性用户来说，计量了基波电能，而没有计量由基波电能转化来的谐波电能。目前采用的电力测量仪表中有磁电型和感应型，它们受谐波的影响较大。特别是电能表（多采用感应型），当谐波较大时将产生计量混乱，测量不准确。 另外，谐波对人体也有影响：从人体生理学来说，人体细胞在受到刺激兴奋时，会在细胞膜静息电位基础上发生快速电波动或可逆翻转，其频率如果与谐波频率相接近，电网谐波的电磁辐射就会直接影响人的脑磁场与心磁场。8 电力谐波及其抑制技术4 谐波的抑制在电力系统中对谐波的抑制就是如何减少或消除注入系统的谐波电流，以便把谐波电压控制在限定值之内，抑制谐波电流主要有以下几方面的措施：4.1 降低谐波源的谐波含量4.1.1 降低谐波源的含量&&也就是在谐波源上采取措施，最大限度地避免谐波的产生。这种方法比较积极，能够提高电网质量，可大大节省因消除谐波影响而支出的费用。具体方法有：& （1）增加整流器的脉动数整流器是电网中的主要谐波源，其特征频谱为：n＝Kp±1，则可知脉冲数 p增加，n 也相应增大，而 In≈I1／n，故谐波电流将减少。因此，增加整流脉动数，可平滑波形，减少谐波。如：整流相数为 6 相时，5 次谐波电流为基波电流的18．5％，7 次谐波电流为基波电流的 12％，如果将整流相数增加到 12 相，则5 次谐波电流可下降到基波电流的 4．5％，7 次谐波电流下降到基波电流的3％。（2）脉宽调制法采用脉宽调制（PWM）技术（如图二），在所需要的频率周期内，将直流电压调制成等幅不等宽的系列交流电压脉冲，这种方法可以大大抑制谐波的产生。图二 PWM 控制的基本原理示意图9 电力谐波及其抑制技术采用 PWM，在所需的频率周期内，将直流电压调制成等幅不等宽的系列交流输出电压脉冲可以达到抑制谐波的目的。在 PWM 逆变器中，输出波形是周期性的，且每半波和 1／4 波都是对称的，幅值为±1，令第一个 1／4 周期中开关角为 γi（i＝1，2，3……m），且 0≤γ1≤γ2≤……≤γm≤π／2。假定 γ0＝0，γm＋1＝π／2，在（0，π）内开关角 α＝0，γ1，γ2，……，γm，π－γm，……，π－γ2，π－γ1。PWM 波形按傅里叶级数展开，若要消除 n 次谐波，只需令 bn＝0，得到的解即为消除 n 次谐波的开关角 α 值。（3）三相整流变压器采用 Y－d（Y／Δ）或 D、Y（Δ／Y）的接线这种接线可消除 3 的倍数次的高次谐波，这是抑制高次谐波的最基本的方法。在线路中对谐波源采取措施，最大限度地避免谐波的产生，这种方法能够提高电网质量，可在很大程度上避免谐波造成的影响。4.1.2 增加整流器线路中脉动数整流器件是电网中的主要谐波源，对于整流器件来说，增加整流脉动数，可以使波形平滑，谐波的产生量减少。4.2 在谐波源处吸收谐波电流这类方法是对已有的谐波进行有效抑制的方法，这是目前电力系统使用最广泛的抑制谐波方法。主要方法有以下几种：4.2.1 无源滤波器无源滤波器安装在电力电子设备的交流侧，由 L、R、C 元件构成谐振回路（如图三），当谐振回路的谐振频率与某一谐波频率相同或相近时，即可阻止该频率的谐波进入电网。10 电力谐波及其抑制技术图三 LR 滤波器单元和 LC 滤波器单元由于具有投资少、效率高、结构简单、运行可靠及维护方便等优点，无源滤波是目前采用的抑制谐波及无功补偿的主要手段。但无源滤波器存在着许多缺点，如滤波易受系统参数的影响；对某些次谐波有放大的可能；耗费多、体积大等。因而随着电力电子技术的不断发展，人们将滤波研究方向逐步转向有源滤波器。4.2.2 有源滤波器早在 70 年代初期，日本学者就提出了有源滤波器 APF（Active PowerFilter）的概念，即利用可控的功率半导体器件向电网注入与原有谐波电流幅值相等、相位相反的电流，使电源的总谐波电流为零，达到实时补偿谐波电流的目的。与无源滤波器相比，APF 具有高度可控性和快速响应性，能补偿各次谐波，可抑制闪变、补偿无功，有一机多能的特点；在性价比上较为合理；滤波特性不受系统阻抗的影响，可消除与系统阻抗发生谐振的危险；具有自适应功能，可自动跟踪补偿变化着的谐波。目前在国外高低压有源滤波技术已应用到实践，而我国还仅应用到低压有源滤波技术。随着容量的不断提高，有源滤波技术作为改善电能质量的关键技术，其应用范围也将从补偿用户自身的谐波向改善整个电力系统的电能质量的方向发展。4.2.3 防止并联电容器组对谐波的放大在电网中并联电容器组起改善功率因数和调节电压的作用。当谐波存在时，在一定的参数下电容器组会对谐波起放大作用，危及电容器本身和附近电气设备的安全。可采取串联电抗器，或将电容器组的某些支路改为滤波器，还可以采取限定电容器组的投入容量，避免电容器对谐波的放大。4.2.4 加装静止无功补偿装置快速变化的谐波源，如：电弧炉、电力机车和卷扬机等，除了产生谐波外，往往还会引起供电电压的波动和闪变，有的还会造成系统电压三相不平衡，严重影响公用电网的电能质量。在谐波源处并联装设静止无功补偿装置，可有效减小波动的谐波量，同时，可以抑制电压波动、电压闪变、三相不平衡，还可补偿功率11 电力谐波及其抑制技术因数。4.3 改善供电系统选择合理的供电电压并尽可能保持三相电压平衡，可以有效地减小谐波对电网的影响。谐波源由较大容量的供电点或高一级电压的电网供电，承受谐波的能力将会增大。对谐波源负荷由专门的线路供电，减少谐波对其它负荷的影响，也有助于集中抑制和消除高次谐波。对于供电系统来说，谐波的产生不可避免，但通过加大供电系统短路容量、提高供电系统的电压等级、加大供电设备的容量、尽可能保持三相负载平衡等措施都可以提高电网抗谐波的能力。另外，GB/T 14549-1993《电能质量—公用电网谐波》对电网各级电压谐波水平进行了量化限制，对用户注入公用电网的谐波电流也做了相应的规定。目前对谐波的危害没有引起足够的重视，往往认为谐波治理是电力部门的事情，是一种单边行为，这是一个很大的误区，作为电力归口管理部门有必要加强谐波治理方面的宣传，强调谐波治理的重要性和必要性。在对谐波准确测量的基础上，提出适合用户的治理方案。这样做，不仅能够改善整个网络的电能质量，同时也能延长用户设备使用寿命，提高产品质量，降低电磁污染，减少能耗，提高电能利用率。谐波存在多方面的危害，采取必要的有效手段，避免或补偿已产生的谐波。谐波治理还有若干其他办法：加强标准和相应规范的宣传贯彻。IEC 6100 以及国标 GB/T 14549-1993，对于谐波定义、测量等进行了规范，明确谐波治理是一项互惠互利、节能增效，是保证电网和设备安全稳定运行的举措。主管部门对所辖电网进行系统分析，正确测量，以确定谐波源位置和产生的原因，为谐波治理准备充分的原始材料；在谐波变化较大的地方，可设置长期观察点，收集可靠的数据。对电力用户而言，可以监督供电部门提供的电力是否满足要求；对于供电部门而言，可以评估电力用户的用电设备是否产生了超标的谐波污染。认真做好业扩、报装接电的审查工作。抑制用电设备谐波分量的产生，新的非线形负荷接入电网前后要进行现场测试，检查谐波是否符合规定，对谐波超标的客户需落实好整改措施，按“谁干扰，谁污染，谁治理”的原则，进行谐波治理。加强管理，多方出资，共同治理。谐波的治理，需要大量的投资，不能仅要靠供电部门，还要调动电力供需中的各个方面，在分清谐波来源基础上，走共同治理之路。12 电力谐波及其抑制技术总结谐波研究的意义，首先是因为谐波的危害十分严重。各种谐波源产生的谐波给电力系统造成巨大的污染，影响到整个电力系统的运行环境，包括系统本身的广大用户，而且其污染影响的范围很广、距离很远，可能远比一个工厂对大气环境的污染范围还要大、距离还要远。谐波研究的意义，还在于其对电力电子技术自身发展的影响。电力电子技术是未来科学技术发展的重要支柱。然而，电力电子装置所产生的谐波污染已成为阻碍电子技术发展的重大障碍，它迫使电力电子领域的研究人员必须对谐波问题进行更为有效的研究。谐波研究更可以上升到从治理环境污染、维护“绿色电网”的角度来认识。对电力系统这个环境来说，无谐波就是“绿色”的主要标志之一。在电力电子技术领域，，要求实施“绿色电力电子”的呼声日益高涨。目前，对地球的环境保护已成为全人类的共识。对电力系统谐波污染的治理已成为电工学科技术界所必须解决的问题。谐波研究的意义还在于对电源质量这一概念的理解。谐波问题是电力系统当前面临的一大难题，希望引起全社会的共同关注，通过不断更新的技术和努力，能够逐步减少谐波的产生，降低谐波的危害，使电力电能的质量再上新台阶。13 电力谐波及其抑制技术参考文献[1] 丁 星. 工业企业供电．吉林: 吉林冶金出版社.1998.5.[2] 刘介才. 工厂供电.北京: 北京机械工业出版社.2004.5.[3] 张燕宾. 变频器应用教程.北京: 北京机械工业出版社 2007.1 [4] 吴竟昌,孙树勤等．电力系统谐波．北京:水利电力出版社.1988． [5] 林向华．电力系统中谐波的危害、检测与抑制[J]．温州职业技术学院学报.2002．[6] 肖雁鸿，毛筱，周靖林.等．电力系统谐波测量方法综述[J]．电网技术，2002． [7] 何益宏，卓放．利用瞬时无功功率理论检测谐波电流方法的改进[J]．电工技术报.2003．[8] 黄俊,王兆安．电力电子变流技术.第三版．北京: 北京机械工业出版社.1994.14 电力谐波及其抑制技术目 录内容摘要............................................................................................................................I引 言................................................................................................................................11 概述...............................................................................................................................22 谐波产生的原因...........................................................................................................42.1 电源本身的质量不高产生谐波.........................................................................42.2 输配电系统产生谐波........................................................................................42.3 用电设备产生的谐波........................................................................................53 谐波的危害...................................................................................................................63.1 影响供电系统的运行........................................................................................63.2 增加供电系统的损失........................................................................................63.3 影响供配电设备的正常运行............................................................................63.4 影响电力计量及测量等：................................................................................84 谐波的抑制...................................................................................................................94.1 降低谐波源的谐波含量....................................................................................94.1.1 降低谐波源的含量....................................................................................94.1.2 增加整流器线路中脉动数......................................................................104.2 在谐波源处吸收谐波电流..............................................................................104.2.1 无源滤波器..............................................................................................104.2.2 有源滤波器..............................................................................................114.2.3 防止并联电容器组对谐波的放大..........................................................114.2.4 加装静止无功补偿装置..........................................................................114.3 改善供电系统..................................................................................................12总结.................................................................................................................................13参考文献.........................................................................................................................14 电力谐波及其抑制技术引 言现代社会对电力的需求越来越大，对供电质量及可靠性的要求也越来越高。电力系统中谐波干扰增大，造成电网电压、电流波形严重畸变，成为影响供电质量的新的突出问题，并严重危及电力系统及用电设备的安全经济运行，谐波的危害性引起了人们的重视，它们在电力系统中导致了严重的电能质量恶化。随着科学技术的发展，随着工业生产水平和人民生活水平的提高，非线性用电设备在电网中大量投运，造成了电网的谐波分量占的比重越来越大。它不仅增加了电网的供电损耗，而且干扰电网的保护装置与自动化装置的正常运行，造成了这些装置的误动与拒动，直接威胁电网的安全运行。举个常见的例子来说，电子节能灯在使用量所占比重较小的电网中运行，的确比常用的白炽灯好，不仅亮度高又省电，而且使用寿命也长。但是相反，在大量投运节能灯后，就会发现节能灯的损坏率大大提高。这是由于节能灯是非线性负荷，它产生较大的谐波污染了这一片电网，造成三相负荷基本平衡情况下，中心线电流居高不下，线电压与相电压之比比 ：1要小得多，造成了该片电网供电质量下降，用电设备发热增加，电网线损增加，使得该区的配变发热严重，严重影响其使用寿命。因此我们对非线性用电设备产生的谐波必须进行治理，使谐波分量不超过国家标准。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。本文主要综述了电力系统中的谐波问题，文章就如何抑制电网谐波污染，对电力系统谐波的产生进行了分析, 指出了其危害及谐波抑制的方法, 并对谐波治理工作进行了展望。1 电力谐波及其抑制技术1 概述谐波是一个周期电气量的正弦波分量，其频率是基波频率的整数倍数。周期为 T＝2π／ω 的非正弦电压 u（ωt），在满足狄里赫利条件下，可分解为傅里叶级数。应该注意，电力系统所指的谐波是稳态的工频整数倍数的波形，电网暂态变化诸如涌流、各种干扰或故障引起的过压、欠压均不属谐波范畴；谐波与不是工频整倍数的次谐波（频率低于工频基波频率的分量）和分数谐波（频率非基波频率整倍数的分数）有定义上的区别。理论上看，非线性负荷是配电网谐波的主要产生因素。非线性负荷吸收电流和外加端电压为非线性关系，这类负荷的电流不是正弦波，且引起电压波形畸变。谐波的形成主要是由于电网中的非线性负荷向电网中注入了谐波功率,谐波形成的根本原因是电力系统中某些设备和负荷的非线性特性，即所加的电压和所产生的电流不成线性关系。这些非线性负荷在工作时向电网反馈高次谐波，导致供电系统的电压、电流波形畸变，使电能质量变坏，如果公用电网的谐波特别严重则不但使接入该电网的设备：如电视机、计算机等无法正常工作，甚至会造成故障而且还会造成向公用电网的中性线注入更多电流，造成超载、发热，影响电力正常输送。谐波电流，特别是 3 次及其倍数谐波侵入三角形连接的变压器，会在其绕组中形成环流，使绕组发热。对 Y 形连接中性线接地系统中，侵入变压器的中性线的 3 次谐波电流会使中性线发热。我们知道，在电力系统中采用电力电子装置可灵活方便地变换电路形态，为用户提供高效使用电能的手段。但是，电力电子装置的广泛应用也使电网的谐波污染问题日趋严重，影响了供电质量。 国际上对电力谐波问题的研究大约起源于五六十年代，当时的研究主要是针对高压直流输电技术中变流器引起的电力系统谐波问题。进入 70 年代后，随着电力电子技术的发展及其在工业、交通及家庭中的广泛应用，谐波问题日趋严重，从而引起世界各国的高度重视。各种国际学术组织如电气与电子工程师协会（IEEE）、国际电工委员会（IEC）和国际大电网会议（CIGRE）相继各自制定了包括供电系统、各项电力和用电设备以及家用电器在内的谐波标准。我国国家技术监督局于 1993 年颁布了国家标准 GB／T14549－93《电能质量公用电网谐波》，规定了公用电网谐波电压限值和用户向公用电网注入谐波电流的允许值电力系统方面也做了大量的防止高次谐波入侵电网的各项措施。2 电力谐波及其抑制技术目前谐波与电磁干扰、功率因数降低已并列为电力系统的三大公害。因而了解谐波产生的机理，研究消除供配电系统中的高次谐波问题对改善供电质量和确保电力系统安全经济运行有着非常积极的意义。本文试从谐波的产生、谐波的危害和如何抑制谐波等方面来分析原因，然后找出切实可行的治理方案，努力减少谐波对人们产生的影响及危害。愿我们的电网越来越高效、稳定、安全！ 3 电力谐波及其抑制技术2 谐波产生的原因谐波是指一个电气量的正弦波分量，其频率为基波频率的整数倍，不同的频率的谐波对不同的电气设备会有不同的影响。谐波主要由谐波电流源产生，是正弦波（基波）电压施加到非线性负载上时，负载吸收的电流与其上施加的电压波形不一致，其电流发生了畸变（如图一），由于负载与整个网络相连接，这样的畸变电流就可以流入到电网中，因此，它的负载就成了电力系统中的谐波源。图一 基破与高次谐波的畸变电网谐波是怎么产生的?其主要来自于以下几个方面： 2.1 电源本身的质量不高产生谐波由于发电机三相绕组在制作上很难做到绝对对称，铁心也很难做到绝对均匀等制造工艺的问题，致使电枢表面的磁感应强度分布稍稍偏离正弦波，因此，产生的感应电动势也会稍稍偏离正弦电动势，即所产生的电流稍偏离正弦电流等和其他一些原因，发电源多少也会产生一些谐波，当然，几个这样的电源并网时，总电源的电流也将偏离正弦波，但一般来说很少。 2.2 输配电系统产生谐波 输配电系统中主要是电力变压器产生谐波，由于变压器铁心的饱和，磁化曲线的非线性，加上设计变压器时考虑经济性，其工作磁密选择在磁化曲线的近饱和段上，这样就使得磁化电流呈尖顶波形，因而含有奇次谐波。它的大小与磁路的结构形式、铁心的饱和程度有关。铁心的饱和程度越高，变压器工作点偏离线性越远，谐波电流也就越大，其中 3 次谐波电流可达额定电流的 0.5%。 4 电力谐波及其抑制技术2.3 用电设备产生的谐波晶闸管整流设备。由于晶闸管整流在电力机车、铝电解槽、充电装置、开关电源等许多方面得到了越来越广泛的应用，给电网造成了大量的谐波。我们知道，晶闸管整流装置采用移相控制，从电网吸收的是缺角的正弦波，从而给电网留下的也是另一部分缺角的正弦波，从而给电网留下的也是另一部分缺角的正弦波，显然在留下部分中含有大量的谐波。如果整流装置为单相整流电路，在接感性负载时则含有奇次谐波电流，其中 3 次谐波的含量可达基波的 30%；接容性负载时则含有奇次谐波电压，其谐波含量随电容值的增大而增大。如果整流装置为三相全控桥 6 脉整流器，变压器原边及供电线路含有 5 次及以上奇次谐波电流；如果是 12 脉冲整流器，也还有 11 次及以上奇次谐波电流。经统计表明：由整流装置产生的谐波占所有谐波的近 40%，这是最大的谐波源。变频装置。变频装置常用于风机、水泵、电梯等设备中，由于采用了相位控制，谐波成份很复杂，除含有整数次谐波外，还含有分数次谐波，这类装置的功率一般较大，随着变频调速的发展，对电网造成的谐波也越来越多。 电弧炉、电石炉。由于加热原料时电炉的三相电极很难同时接触到高低不平的炉料，使得燃烧不稳定，引起三相负荷不平衡，产生谐波电流，经变压器的三角形连接线圈而注入电网。其中主要是 2 7 次的谐波，平均可达基波的 8% 20%，最大可达 45%。气体放电类电光源。荧光灯、高压汞灯、高压钠灯与金属卤化物灯等属于气体放电类电光源。分析与测量这类电光源的伏安特性，可知其非线性十分严重，有的还含有负的伏安特性，它们会给电网造成奇次谐波电流。家用电器。电视机、录像机、计算机、调光灯具、调温炊具等，因具有调压整流装置，会产生较深的奇次谐波。在洗衣机、电风扇、空调器等有绕组的设备中，因不平衡电流的变化也能使波形改变。这些家用电器虽然功率较小，但数量巨大，也是谐波的主要来源之一。5 电力谐波及其抑制技术3 谐波的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。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： 3.1 影响供电系统的运行（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。 3.2 增加供电系统的损失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。3.3 影响供配电设备的正常运行（1）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6 电力谐波及其抑制技术投入在电压已经畸变的电网中时，还可能使电网的谐波加剧，即产生谐波扩大现象。另外，谐波的存在往往使电压呈现尖顶波形，尖顶电压波易在介质中诱发局部放电，且由于电压变化率大，局部放电强度大，对绝缘介质更能起到加速老化的作用，从而缩短电容器的使用寿命。一般来说，电压每升高 10%，电容器的寿命就要缩短 1/2 左右。再者，在谐波严重的情况下，还会使电容器鼓肚、击穿或爆炸。 （2）对电力变压器的危害：谐波使变压器的铜耗增大，其中包括电阻损耗、导体中的涡流损耗与导体外部因漏磁通引起的杂散损耗都要增加。谐波还使变压器的铁耗增大，这主要表现在铁心中的磁滞损耗增加，谐波使电压的波形变得越差，则磁滞损耗越大。同时由于以上两方面的损耗增加，因此要减少变压器的实际使用容量，或者说在选择变压器额定容量时需要考虑留出电网中的谐波含量。除此之外，谐波还导致变压器噪声增大，变压器的振动噪声主要是由于铁心的磁致伸缩引起的，随着谐波次数的增加，振动频率在 1KHZ 左右的成分使混杂噪声增加，有时还发出金属声。 （3）对电力电缆的危害：由于谐波次数高频率上升，再加之电缆导体截面积越大趋肤效应越明显，从而导致导体的交流电阻增大，使得电缆的允许通过电流减小。另外，电缆的电阻、系统母线侧及线路感抗与系统串联，提高功率因数用的电容器及线路的容抗与系统并联，在一定数值的电感与电容下可能发生谐振。 （4）对用电设备的危害 ① 对电动机的危害：谐波对异步电动机的影响，主要是增加电动机的附加损耗，降低效率，严重时使电动机过热。尤其是负序谐波在电动机中产生负序旋转磁场，形成与电动机旋转方向相反的转矩，起制动作用，从而减少电动机的出力。另外电动机中的谐波电流，当频率接近某零件的固有频率时还会使电动机产生机械振动，发出很大的噪声。 ② 对低压开关设备的危害：对于配电用断路器来说，全电磁型的断路器易受谐波电流的影响使铁耗增大而发热，同时由于对电磁铁的影响与涡流影响使脱扣困难，且谐波次数越高影响越大；热磁型的断路器，由于导体的集肤次应与铁耗增加而引起发热，使得额定电流降低与脱扣电流降低；电子型的断路器，谐波也要使其额定电流降低，尤其是检测峰值的电子断路器，额定电流降低得7