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谐波电流 科技名词定义 中文名称： 谐波电流 英文名称： harmonic current 定义： 非正弦周期电流中以基波以外的频率形式表现的电流分量的统称。 应用学科： 电力（一级学科）；电测与计量（二级学科） 以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 目录 基本定义 危害研究 污染治理 展开 基本定义 危害研究 污染治理 展开 编辑本段基本定义 谐波电流就是将非正弦周期性电流函数按傅立叶级数展开时，其频率为原周期电流频率整数倍的各正弦分量的统称。频率等于原周期电流频率k倍的谐波电流称为k次谐波电流，k大于1的各谐波电流也统称为高次谐波电流。 一个周期信号可以通过傅里叶变换分解为直流分量c0和不同频率的正弦信号的线性叠加： 其中， 为m次谐波的表达式，cm表示m次谐波的幅值，其角频率为mω，初始相位为φm，其有效值为cm/√2。 当m=1时， 为基波分量的表达式，其角频率为ω，初始相位为φ1，其方均根值c1/√2称为基波有效值。 ω/2π为基波分量的频率，称为基波频率，基波分量的频率等于交流信号的频率。而m次谐波的频率为基波频率的整数倍（m倍）。谐波电流是其频率为原周期电流频率整数倍的各正弦分量的统称。 一般来说, 理想的交流电源应是纯正弦波形，但因现实世界中的输出阻抗及非线性负载的原因,，导致电源波形失真。 若电压频率是60Hz,，将失真的电压经傅立叶转换分析后，可将其电压组成分解为除了基频(60Hz)外，倍频(120Hz, 180Hz,…..)成份的组合。其倍频的成份就称为谐波：harmonic。整流性负载的大量使用，造成大量的谐波电流，谐波电流产生电压的谐波成份，间接污染了市电。另外一些市售的发电机或UPS本身输出电压就非纯正弦波，甚至有方波的情形，失真情形更严重，所含谐波成份占了很大的比例。 对该问题的介绍基于以下几个方面：基本原理、主要现象和防止谐波故障的建议。 由于功率转换（整流和逆变）而导致配电系统污染的问题早在1960年代初就被许多专家意识到了。直到1980年代初，日益增长的设备故障和配电系统异常现象，使得解决这一问题成为迫在眉睫的事情。 今天，许多生产过程中没有电力电子装置是不可想象的。以下用电设备在许多工厂都得到了应用： - 照明控制系统（亮度调节） - 开关电源（计算机，电视机） - 电动机调速设备 - 自感饱和铁芯 - 不间断电源 - 整流器 - 电焊设备 - 电弧炉 - 机床（CNC） - 电子控制机构 - EDM机械 所有这些非线性用电设备都会产生谐波，它可导致配电系统本身或联接在该系统上的设备故障。 仅考虑导致设备故障的根源就在发生故障现象的用电工厂内可能是错误的。故障也可能是由于相邻工厂产生的谐波影响到公用配电网络而产生的。 在您安装一套功率因数补偿系统之前，如下工作是非常重要的：对配电系统进行测试以确定什么样的系统结构对您是合适的。 可调谐的滤波电路和组合滤波器已经是众所周知的针对谐波问题的解决方案。另外的方法就是使用动态有源滤波器。 相关概念 1）谐波吸收器（调谐的） 由一个扼流线圈和一个电容器串联组成的谐振电路并调谐为对谐波电流具有极小的阻抗。该调谐的谐振电路用于精确地清除配电网络中的主要谐波成分。 2）谐波吸收器（非调谐的） 由一个扼流线圈和一个电容器串联组成的谐振电路并调谐为低于最低次谐波的频率以防止谐振。 3）谐波电流 谐波电流是由设备或系统引入的非正弦特性电流。谐波电流叠加在主电源上。 4）谐波 其频率为配电系统工作频率倍数的波形。按其倍数称为 n 次（ 3 、 5 、 7 等）谐波分量。 5）谐波电压 谐波电压是由谐波电流和配电系统上产生的阻抗导致的电压降。 6）阻抗 阻抗是在特定频率下配电系统某一点产生的电阻。阻抗取决于变压器和连在系统上的用电设备，以及所采用导体的截面积和长度。 7）阻抗系数 阻抗系数是 AF （载波）阻抗相对于 50Hz （基波）阻抗的比率。 8）并联谐振频率 网络阻抗达到最大值的频率。在并联谐振电路中，电流分量 I L 和 I C 大于总电流 I 。 9）无功功率 电动机和变压器的磁能部分，以及用于能量交换目的的功率转换器等处需要无功功率 Q 。与有功功率不同，无功功率并不做功。计量无功功率的单位是 Var 或 kvar 。 10）无功功率补偿 供电部门规定一个最小功率因数以避免电能浪费。如果一个工厂的功率因数小于这个最小值，它要为无功功率的部分付费。否则它就应该用电容器提高功率因数，这就必须在用电设备上并联安装电容器。 11）谐振 在配电系统里的设备，与它们存在的电容 ( 电缆，补偿电容器等 ) 和电感 ( 变压器，电抗线圈等 ) 形成共振电路。后者能够被系统谐波激励而成为谐振。配电系统谐波的一个原因是变压器铁芯非线性磁化的特性。