在配电管理中，“谐波”是一个经常被提及的术语，但很多人对其了解并不深入。本文将从“谐波的定义、谐波的危害、以及谐波的治理方法”这三个方面，为读者提供全面而详细的介绍。
1、基本概念
交流电网中，由于许多非线性电气设备的投入运行，其电压、电流波形实际上不是完全的正弦波形，而是不同程度畸变的非正弦波。对周期性交流量进行傅里叶级数分解，得到的频率与工频相同的分量称为基波（fundamental），得到的频率为基波频率大于1整数倍的分量称为谐波（harmonic，HR），得到的频率不等于基波频率整数倍的分量称为间歇波（interharmonic，IHR）。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。
基波频率为电网频率（工频50Hz），谐波次数（h）是谐波频率与基波频率的整数比，间歇波次数（ih）是间歇波频率与基波频率的比值。如基波为50Hz时，2次谐波为100Hz，3次谐波则是150Hz。
谐波按照相序，分为正序谐波（第4、7、10、...、3h+1次），负序谐波（第2、5、8、...、3h-1次）、零序谐波（第3、6、9、...、3h次）。按照谐波次数，分为偶次谐波、奇次谐波、间歇波（非整数次谐波）。
一般来说，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等，变频器主要产生5、7次谐波。
2、谐波源及常用设备产生的谐波电流值
近30年来，电力电子装置的应用日益广泛，也使得电力电子装置成为最大的谐波源。
用户向公用电网注入谐波电流的电气设备或在公用电网中产生谐波电压的电气设备，统称为谐波源。常见谐波源主要有换流设备、电弧炉、铁芯设备、照明设备、某些生活日用电器等非线性电气设备。
3、谐波的危害
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理想的公网电网应当提供单一且稳定的频率以及规定的电压幅值。然而，谐波对公用电网和其他系统造成的危害不容忽视，主要体现在以下几个方面：
谐波电流流经变压器时，会显著增加铁芯损耗，导致变压器过热，进而缩短其使用寿命。
当谐波电流通过交流电动机时，不仅使电动机铁芯损耗增大，还会引发转子振动，对机械加工产品的质量产生严重影响。
电容器对高次谐波的阻抗非常小，因此当含有高次谐波的电压施加在电容器两端时，电容器很容易过负荷而损坏。
谐波电流会导致电力线路的电能损耗增加。
谐波可能引起电力系统的电压谐振，产生过电压，有可能击穿线路设备的绝缘。当大量的3次谐波流过中性线时，线路可能过热，甚至引发火灾。
谐波会使系统的继电保护和自动装置发生误动作，同时导致电气测量仪表的计量不准确。
谐波产生的附加磁场干扰会影响电子仪表和通讯系统的正常工作，从而降低通讯质量。
4、谐波限值
（1）电压谐波限值
判断谐波是否正常需要根据电力系统的实际情况进行分析。一般来说，谐波含量低于国标的限额，同时能保证系统平安运行，就可以认为谐波是正常的。合格标准与电压等级有关，如220则总电压畸变率 5%以内合格，10kV就4%了。
详见国标《电能质量 公共电网谐波 GB /T 14549--93》。
从GB/T 14549-1993《电能质量 公用电网谐波》的规定，我们可以看出：对于不同等级的公用电网，允许电压总畸变率也不相同，电压等级越高，谐波电压限制也就越严格；另外，对偶次谐波电压的限制，也要比对奇次谐波电压的限制要严格。
《GB/T 14549-1993规定的公用电网的谐波电压限值》
（2）电流谐波限值
谐波电流限值确定的原则为，公共连接点全部用户向该点注入的谐波电流造成的谐波电压水平不应超过下表中规定的限值。
5、如何避免谐波的影响及危害？
谐波成为在电网的日常运行中检测和监测电能质量的重要指标，因此为了防止谐波的影响，如何抑制谐波危害的措施主要是对谐波源本身的监测。目前较为有效的是安装电能质量在线监测装置。
CET中电技术的电能质量在线监测装置（以iMeter 7A为例）对谐波源的诊断及定位，可以监测到63次谐波/间谐波、2k~150kHz超高次谐波监测，帮助诊断谐波源，了解谐波畸变程度，评估对用电设备造成的影响。返回搜狐，查看更多