谐波产生的原因和危害及怎么消除

谐波可以分为奇次谐波和偶次谐波。奇次谐波是指基频的奇数倍，如3次、5次谐波；偶次谐波则是基频的偶数倍，如2次、4次谐波。由于谐波具有周期性，因此在电力系统中，它不仅影响设备的运行，还会对电能质量产生直接影响。

谐波的产生原因、危害以及消除方法如下：

一、谐波产生的原因

谐波是指基本频率（如工频50Hz或60Hz）的整数倍频率成分。这些频率成分通常是由非线性负载产生的，例如整流器、逆变器和电动机等。这些非线性负载在运行时，往往并不会以正弦波的形式抽取电流，而是呈现出波形失真的特征，从而引发谐波的产生。

二、谐波的危害

谐波对电力系统和设备带来诸多不利影响，包括：

设备发热：谐波引起设备（如变压器、电缆、电机等）电流增大，导致设备过热，绝缘老化加速，缩短设备寿命。

电能损耗增加：谐波导致无功功率增加，使得系统效率降低、电能损耗增加，导致用电成本上升。

保护装置误动作：谐波电流会影响继电保护和自动装置的正常工作，可能导致保护装置误动作或拒动，影响系统安全。

功率因数降低：谐波电流会降低系统的功率因数，导致罚款增加，并可能引发电压波动或谐振现象。

三、消除谐波的方法

谐波消除或抑制的方法主要有以下几种：

安装滤波器

有源滤波器（APF）：能主动检测并消除谐波，适合动态、频谱复杂的谐波场合，效果显著但成本较高。

选择低谐波设备

采用低谐波变频器、低谐波UPS等设备，以减少谐波源的产生。同时，优先选用具备滤波功能的设备，减小谐波影响。

增加谐波抑制措施

在大功率非线性设备上加装抑制器或滤波设备，如在变频器前端安装谐波滤波器或电抗器，以降低设备产生的谐波电流。

通过以上方法，能够有效抑制谐波对电力系统的危害，保证设备正常、安全、可靠地运行，提高电网的运行效率。