電網(wǎng)中三次諧波的消除
廈門ABB低壓電器設(shè)備有限公司? 鄭文金
摘要? 簡要論述了諧波產(chǎn)生的原因，分析了諧波電流產(chǎn)生的原因和危害，提出了消除諧波的方法，也著重介紹了ABB公司的三次諧波濾波器（THF）的功能、特點(diǎn)和應(yīng)用。
關(guān)鍵詞? 諧波電流? 三次諧波? THF濾波器
1、諧波及諧波電流產(chǎn)生的原因
?1.1 諧波的產(chǎn)生
?? 電力系統(tǒng)的諧波是電力系統(tǒng)電壓波形產(chǎn)生畸變的表征：諧波的產(chǎn)生來源于電力電子設(shè)備、非線性阻抗設(shè)備和其它方面的干擾。
其中電子設(shè)備諧波源的基本元件大部分采用非線性元件，工作波形為非正弦波，有的產(chǎn)品是比削正弦波執(zhí)行工作的，如可控硅整流電源；有的產(chǎn)品是將直流源變換成方波工作，如變頻器、開關(guān)電源等。這些產(chǎn)品與電力系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系時，都能使電力系統(tǒng)的基波產(chǎn)生大量的畸變，而非線性阻抗設(shè)備如電焊機(jī)、電抗器、感應(yīng)爐、電孤爐等這些產(chǎn)品在運(yùn)行時可使電流產(chǎn)生大幅度的浪涌、尖脈沖，造成電力系統(tǒng)的基波產(chǎn)生
畸變，形成電源污染。
1.2? 諧波電流的產(chǎn)生
??? 非線性設(shè)備中產(chǎn)生的電流波形是斷續(xù)的或突變的，它不是一個可用線性法則進(jìn)行計算的函數(shù)，一般采用傅里葉級數(shù)來描述。例如：三相整流回路，整流后的電流波形為階梯方波，按傅里葉級數(shù)展開后，其中五次和七次諧波比例很高。單相整流回路整流后的電流波形為斷續(xù)波形，按傅里葉級數(shù)展開，其中三次諧波比例很高。
三次諧波電流主要由單相非線性負(fù)載產(chǎn)生，由于三次諧波屬于零序諧波，在三相電網(wǎng)中，各相的相位差為120度，這正好是三次諧波電流的周期，每相負(fù)載內(nèi)的三次諧波電流在中線性匯集時，其中瞬時值是直接同相相加的（如附圖1），故中性線上的三次諧波電流，大于相線上的三次諧波電流，有時中性線電流還要大于基波電流，甚至于輕易地接近相電流的兩倍。