1 諧波的產(chǎn)生      

  電力系統(tǒng)中理想的電壓、電流波形都是頻率為50Hz的正弦波，但是非線性電力設(shè)備 （大功率可控硅、變頻器、UPS、開關(guān)電源、中頻爐等）的廣泛應(yīng)用產(chǎn)生了大量畸變的諧波電流，諧波電流耦合在線路上產(chǎn)生諧波電壓。對非正弦的畸變電流作傅立葉級數(shù)分解，其中頻率與工頻相同的分量為基波，頻率是基波頻率整數(shù)倍的分量為諧波。諧波是電能質(zhì)量的重要指標。

2 諧波的危害

對供配電線路的危害

　?。?/font> 1） 影響線路的穩(wěn)定運行

　　供配電系統(tǒng)中的電力線路與電力變壓器一般采用電磁式繼電器、繼電器或晶體管繼電器予以檢測保護，使得在故障情況下保證線路與設(shè)備的安全。但由于電磁式繼電器與繼電器對 10%以下含量高達40%時又導(dǎo)致繼電保護誤動作，因而在諧波影響下不能有效地起到保護作用。晶體管繼電器雖然具有許多優(yōu)點，但由于采用了整流取樣電路，容易受諧波影響，產(chǎn)生誤動或拒動。這樣，諧波將嚴重威脅供配電系統(tǒng)的穩(wěn)定與安全運行。

　　（ 2） 影響電網(wǎng)的質(zhì)量

　　電力系統(tǒng)中的諧波能使電網(wǎng)的電壓與電流波形發(fā)生畸變。如民用配電系統(tǒng)中的中性線，由于熒光燈、調(diào)光燈、計算機等負載，會產(chǎn)生大量的奇次諧波，其中 3次諧波的含量較多，可達40%；三相配電線路中，相線上的3的整數(shù)倍諧波在中性線上會疊加，使中性線的電流值可能超過相線上的電流。另外，相同頻率的諧波電壓與諧波電流要產(chǎn)生同次諧波的有功功率與無功功率，從而降低電網(wǎng)電壓，浪費電網(wǎng)的容量。

 對電力設(shè)備的危害

　　對電力電容器的危害

　　當電網(wǎng)存在諧波時，投入電容器后其端電壓增大，通過電容器的電流增加得更大，使電容器損耗功率增加。對于膜紙復(fù)合介質(zhì)電容器，雖然允許有諧波時的損耗功率為無諧波時損耗功率的 1.38倍；對于全膜電容器允許有諧波時的損耗功率為無諧波時的1.43倍，但如果諧波含量較高，超出電容器允許條件，就會使電容器過電流和過負荷，損耗功率超過上述值，使電容器異常發(fā)熱，在電場和溫度的作用下絕緣介質(zhì)會加速老化。尤其是電容器投入在電壓已經(jīng)畸變的電網(wǎng)中時，還可能使電網(wǎng)的諧波加劇，即產(chǎn)生諧波擴大現(xiàn)象。另外，諧波的存在往往使電壓呈現(xiàn)尖頂波形，尖頂電壓波易在介質(zhì)中誘發(fā)局部放電，且由于電壓變化率大，局部放電強度大，對絕緣介質(zhì)更能起到加速老化的作用，從而縮短電容器的使用壽命。一般來說，電壓每升高10%，電容器的壽命就要縮短1/2左右。再者，在諧波嚴重的情況下，還會使電容器鼓肚、擊穿或爆炸。

對電力變壓器的危害

　　諧波使變壓器的銅耗增大，其中包括電阻損耗、導(dǎo)體中的渦流損耗與導(dǎo)體外部因漏磁通引起的雜散損耗都要增加。諧波還使變壓器的鐵耗增大，這主要表現(xiàn)在鐵心中的磁滯損耗增加，諧波使電壓的波形變得越差，則磁滯損耗越大。同時由于以上兩方面的損耗增加，因此要減少變壓器的實際使用容量，或者說在選擇變壓器額定容量時需要考慮留出電網(wǎng)中的諧波含量。除此之外，諧波還導(dǎo)致變壓器噪聲增大，變壓器的振動噪聲主要是由于鐵心的磁致伸縮引起的，隨著諧波次數(shù)的增加，振動頻率在 1KHZ左右的成分使混雜噪聲增加，有時還發(fā)出金屬聲。

對電力電纜的危害

　　由于諧波次數(shù)高頻率上升，再加之電纜導(dǎo)體截面積越大趨膚效應(yīng)越明顯，從而導(dǎo)致導(dǎo)體的交流電阻增大，使得電纜的允許通過電流減小。另外，電纜的電阻、系統(tǒng)母線側(cè)及線路感抗與系統(tǒng)串聯(lián)，提高功率因數(shù)用的電容器及線路的容抗與系統(tǒng)并聯(lián)，在一定數(shù)值的電感與電容下可能發(fā)生諧振。

對用電設(shè)備的危害 對電動機的危害

　　諧波對異步電動機的影響，主要是增加電動機的附加損耗，降低效率，嚴重時使電動機過熱。尤其是負序諧波在電動機中產(chǎn)生負序旋轉(zhuǎn)磁場，形成與電動機旋轉(zhuǎn)方向相反的轉(zhuǎn)矩，起制動作用，從而減少電動機的出力。另外電動機中的諧波電流，當頻率接近某零件的固有頻率時還會使電動機產(chǎn)生機械振動，發(fā)出很大的噪聲。

對低壓開關(guān)設(shè)備的危害

　　對于配電用斷路器來說，全電磁型的斷路器易受諧波電流的影響使鐵耗增大而發(fā)熱，同時由于對電磁鐵的影響與渦流影響使脫扣困難，且諧波次數(shù)越高影響越大；熱磁型的斷路器，由于導(dǎo)體的集膚次應(yīng)與鐵耗增加而引起發(fā)熱，使得額定電流降低與脫扣電流降低；電子型的斷路器，諧波也要使其額定電流降低，尤其是檢測峰值的電子斷路器，額定電流降低得更多。由此可知，上述三種配電斷路器都可能因諧波產(chǎn)生誤動作。

　　對于漏電斷路器來說，由于諧波匯漏電流的作用，可能使斷路器異常發(fā)熱，出現(xiàn)誤動作或不動作。對于電磁接角器來說，諧波電流使磁體部件溫升增大，影響接點，線圈溫度升高使額定電流降低。對于熱繼電器來說，因受諧波電流的影響也要使額定電流降低。在工作中它們都有可能造成誤動作。

諧波對人體有影響

　　從人體生理學(xué)來說，人體細胞在受到刺激興奮時，會在細胞膜靜息電位基礎(chǔ)上發(fā)生快速電波動或可逆翻轉(zhuǎn)，其頻率如果與諧波頻率相接近，電網(wǎng)諧波的電磁輻射就會直接影響人的腦磁場與心磁場。

3 電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置產(chǎn)品介紹

       HYPQM6000/A 系列產(chǎn)品主要配置了一組電壓、電流采集回路；配置了 4 路開關(guān)量輸入和 4 路開關(guān)量輸出回路、1 路 RJ45 以太網(wǎng)接口、USB2.0 接口和 GPS 的 B 碼對時接口以及 RS485 接口。采用 12864 液晶，WEB server，F(xiàn)TP 通訊及波形捕獲，*大可支持 50 次諧波、諧間波采樣，支持 web 接入能源分中心站；    

       HYPQM6001 系列產(chǎn)品主要配置了一組電壓采集回路；同樣配置了 4 路開關(guān)量輸入和 4 路開關(guān)量輸出回路、1 路 RJ45 以太網(wǎng)接口、USB2.0 接口和 GPS 的 B 碼對時接口以及 RS485 接口，采用 320240TFT 液晶就地顯示波形、電能質(zhì)量參數(shù)、支持 61850、FTP 等通訊、*大可支持 50次諧波、諧間波采樣，采用 320240TFT 液晶就地顯示波形、電能質(zhì)量參數(shù)。并支持 web 顯示實時波形，支持 61850 自建通訊主站；

       HYPQM6002 系列產(chǎn)品實現(xiàn)電能質(zhì)量全指標監(jiān)測，實現(xiàn) PQDIF 文件本機生成，集成嵌入式 WEBserver 功能，按照 IEC61850-7 標準建模，變電站層通訊協(xié)議滿足 IEC61850-8 要求；按照IEC61850-9 標準，支持數(shù)字化變電站過程層接口，系列產(chǎn)品主要配置了一組電壓采集回路、一路電流采集回路；實時捕捉暫態(tài)電能質(zhì)量事件，波形數(shù)據(jù)存為 COMTRADE 標準格式；具備瞬態(tài)電能質(zhì)量事件監(jiān)測功能和分散式錄波器功能的裝置；采用 320240TFT 液晶就地顯示波形、電能質(zhì)量參數(shù)，支持接入國網(wǎng)系統(tǒng)站；

       HYPQM6003 系列產(chǎn)品實現(xiàn)電能質(zhì)量全指標監(jiān)測，實現(xiàn) PQDIF 文件本機生成，集成嵌入式 WEBserver 功能，按照 IEC61850-7 標準建模，變電站層通訊協(xié)議滿足 IEC61850-8 要求；按照IEC61850-9 標準，支持數(shù)字化變電站過程層接口，系列產(chǎn)品主要配置了至少兩組電壓采集回路、兩組路電流采集回路；實時捕捉暫態(tài)電能質(zhì)量事件，波形數(shù)據(jù)存為 COMTRADE 標準格式，*大支持 2U6I 采集回路；同樣配置了 4 路開關(guān)量輸入和 4 路開關(guān)量輸出回路、1 路 RJ45 以太網(wǎng)接口、USB2.0 接口和 GPS 的 B 碼對時接口以及 RS485 接口，采用 320240TFT 液晶就地顯示波形、電能質(zhì)量參數(shù)、支持 61850、FTP 等通訊，支持接入國網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)度站；

       HYPQM6004 系列產(chǎn)品主要配置了一組電壓、電流采集回路（可以選配兩組）；配置了 26路開關(guān)量輸入和 14 路開關(guān)量輸出回路、*大 2 路 RJ45 以太網(wǎng)接口、1 路 GPS 的 B 碼對時接口以及 RS485 接口。*大可支持 25 次諧波采集，支持以 IEC103 協(xié)議接入能源分中心站；主要用于光伏、風電、儲能等新能源接入，要求 IEC103 規(guī)約接入場合；