谐波和无功功率的产生

无功功率也称为无效功率、无功功率。举个简单的例子：比如吃包子吧，本来是吃3个才能吃饱，前两个包子就相当于无功功率，第三个包子是有功功率。常用的补偿就是在回路中并联电力电容器进行无功补偿。谐波：除了基本频率（50Hz或者60Hz）外的任何频率的周期性电压、电流信号皆称之为谐波。在电力系统中常用的抑制谐波的方法是采用并联的无源滤波器或者有源滤波器无源滤波器一般采用电容器、电抗器串联组成一个低阻抗回路，用来吸收系统中的谐波，也称为被动式滤波器有源滤波器根据系统的谐波情况，产生一个与谐波方向相反、电流大小相等的谐波源，来抵消系统中产生的谐波。也称为主动式滤波器1、当电源被接入感性或容性负载后，由于感性或容性负载是一个复数，则功率的表达式就是一个复数，其中虚数部分被称之为无功功率。但感性负载向量角度滞后，容性负载向量角度超前。为了在视在功率保持不变的情况下，让无功功率越小越好，那么，在无功功率中人为添加容性负载，被称之为补偿。2、现今的负荷中大量的实用动力电子器件，使得电网中的交流电在用傅里叶级数展开后，发现除了含有基波分量以外，还有大量的大于基波分量的更高次的波，这些波被称之为高次谐波。消除谐波的方法主要有两种：利用变压器的不同接法遏制谐波传递，或利用电容器具有滤波的性质滤去谐波。 谐波的产生：电力用户的非线性负荷、冲击性负荷等大量投运的因素，如炼钢电弧炉、电气化机车运行等对电能质量的影响，使公用电网产生大量的谐波干扰、产生电压扰动、产生电压波动与闪变等。谐波的危害：谐波污染对电力设备、电网及输电线路都会产生影响，主要表现在：谐波使电容器过负荷而严重影响其使用寿命；谐波会造成电网的功率损耗增加、设备寿命缩短、造成设备的不安全运行，引起变电站局部的并联或串联谐振，造成电压互感器灯设备损坏；谐波污染增加了输电线路的损耗；谐波污染增大了中性线电流，引起中性点漂移；谐波引起电缆介质不稳定的危险性越大，更容易发生故障百度一下 你就知道 啊~~~~~ 以下就是我百度知道滴 你可以进一步搜索一下 定义： 　　从严格的意义来讲，谐波是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量，一般是指对周期性的非正弦电量进行傅里叶级数分解，其余大于基波频率的电流产生的电量。从广义上讲，由于交流电网有效分量为工频单一频率，因此任何与工频频率不同的成分都可以称之为谐波，这时“谐波”这个词的的

意义已经变得与原意有些不符。正是因为广义的谐波概念，才有了“分数谐波”、“间谐波”、“次谐波”等等说法。产生的原因：由于正弦电压加压于非线性负载，基波电流发生畸变产生谐波。主要非线性负载有UPS、开关电源、整流器、变频器、逆变器等。 谐波的危害： 　　降低系统容量如变压器、断路器、电缆等 　　加速设备老化，缩短设备使用寿命，甚至损坏设备 　　危害生产安全与稳定 　　浪费电能等。三次谐波是怎么产生的 回答 “谐波”一词起源于声学。有关谐波的数学分析在18世纪和19世纪已经奠定了良好的基础。傅里叶等人提出的谐波分析 方法至今仍被广泛应用。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。 谐波研究的意义，道德是因为谐波的危害十分严重。谐波使电能的生产、传输和利用的效率降低，使电气设备过热、产生振动和噪声，并使绝缘老化，使用寿命缩短，甚至发生故障或烧毁。谐波可引起电力系统局部并联谐振或串联谐振，使谐波含量放大，造成电容器等设备烧毁。谐波还会引起继电保护和自动装置误动作，使电能计量出现混乱。对于电力系统外部，谐波对通信设备和电子设备会产生严重干扰。 2. 谐波抑制 为解决电力电子装置和其他谐波源的谐波污染问题，基本思路有两条：一条是装设谐波补偿装置来补偿谐波，这对各种谐波源都是适用的；另一条是对电力电子装置本身进行改造，使期不产生谐波，且功率因数可控制为1，这当然只适用于作为主要谐波源的电力电子装置。 装设谐波补偿装置的传统方法就是采用LC调谐滤波器。这种方法既可补偿谐波，又可补偿无功功率，而且结构简单，一直被广泛使用。这种方法的主要缺点是补偿特性受电网阻抗和运行状态影响，易和系统发生并联谐振，导致谐波放大，使LC滤波器过载甚至烧毁。此外，它

只能补偿固定频率的谐波，补偿效果也不甚理想。 3. 无功补偿还 人们对有功功率的理解非常容易，而要深刻认识无功功率却并不是轻而易举的。在正弦电路中，无功功率的概念是清楚的，而在含有谐波时，至今尚无获得公认的无功功率定义。但是，对无功功率这一概念的重要性，对无功补偿重要性的认识，却是一致的。无功补偿应包含对基波无功功补偿和对谐波无功功率的补偿。 无功功率对供电系统和负荷的运行都是十分重要的。电力系统网络元件的阻抗主要是电感性的。因此，粗略地说，为了输送有功功率，就要求送电端和受电端的电压有一相位差，这在相当宽的范围内可以实现；而为了输送无功功率，则要求两端电压有一幅值差，这只能在很窄的范围内实现。不仅大多数网络元件消耗无功功率，大多数负载也需要消耗无功功率。网络元件和负载所需要的无功功率必须从网络中某个地方获得。显然，这些无功功率如果都要由发电机提供并经过长距离传送是不合理的，通常也是不可能的。合理的方法应是在需要消耗无功功率的地方产生无功功率，这就是无功补偿。 无功补偿的作用主要有以下几点： （1） 提高供用电系统及负载的功率因数，降低设备容量，减少功率损耗。 （2） 稳定受电端及电网的电压，提高供电质量。在长距离输电线中合适的地点设置动态无功补偿装置还可以改善输电系统的稳定性，提高输电能力。 （3） 在电气化铁道等三相负载不平衡的场合，通过适当的无功裣可以平衡三相的有功及无功负载。 二、谐波和无功功率的产生 在工业和生活用电负载中，阻感负载占有很大的比例。异步电动机、变压器、荧光灯等都是典型的阻感负载。异步电动机和变压器所消耗的无功功率在电力系统所提供的无功功率中占有很高的比例。电力系统中的电抗器和架空线等也消耗一些无功功率。阻感负载必须吸收无功功率才能正常工作，这是由其本身的性质所决定的。 电力电子装置等非线性装置也要消耗无功功率，特别是各种相控装置。 如相控整流器、相控交流功率调整电路和周波变流器，在工作时基波电流滞后于电网电压，要消耗大量的无功功率。另外，这些装置也会产生大量的谐波电流，谐波源都是要消耗无功功率的。二极管整流电路的基波电流相位和电网电压相位大致相同，所以基本不消耗基波无功功率。但是它也产生大量的谐波电流，因此也消耗一定的无功功率。 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。在

各种电力电子装置中，整流装置所占的比例最大。目前，常用的整流电路几乎都采用晶闸管相控整流电路或二极管整流电路，其中以三相桥式和单相桥式整流电路为最多。带阻感负载的整流电路所产生的谐波污染和功率因数滞后已为人们所熟悉。直流侧采用电容滤波的二极管整流电路也是严惩的谐波污染源。这种电路输入电流的基波分量相位与电源电压相位大体相同，因而基波功率因数接近1。 但其输入电流的谐波分量却很大，给电网造成严重污染，也使得总的功率因数很低。另外，采用相控方式的交流电力调整电路及周波变流器等电力电子装置也会在输入侧产生大量的谐波电流。