电气谐波是怎么形成的（电力系统谐波怎么产生的）

电气谐波是怎么形成的（电力系统谐波怎么产生的）在用电环节中，非线性负载可以导致谐波的产生，因为当非线性负载被正弦电压加压时，这就会使基波的电流发生变化，从而产生谐波。其中，开关电源、变频器、逆变器等为非线性负载。我们先来说最后一个环节，即用电环节谐波的产生进行解说，发电、变电、输配电等几个环节我们就不一一赘述了。基波及2.3.4次谐波掺入2.3.4次谐波后的复合波有的朋友可能会问：“谐波是怎么产生的呢？”答案是：发电、变电、输配电和用电这四个环节组成了一个完整的电力系统，并且这个系统中的每一个环节都有机会产生谐波。

每天我们都会给大家分享一些电气知识，今天我们就一起来学习在电力系统中常见的谐波吧。

首先，我们要知道什么是谐波，在物理学中常常把将一个在振动中产生的波里振幅频率最大的那个正弦波称为基波，而其它比基波频率高的小波叫谐波。

而在我们电力系统中对它的定义则不同于物理学，我们把周期性的且不是正弦电量进行傅立叶级数的分解，经过分解之后，我们不仅得到了和电网基波频率一样的分量，而且还得到了很多比电网基波还要大的分量，这部分就是电力学上的“谐波”。

基波及其表达式

基波及2.3.4次谐波

掺入2.3.4次谐波后的复合波

有的朋友可能会问：“谐波是怎么产生的呢？”答案是：发电、变电、输配电和用电这四个环节组成了一个完整的电力系统，并且这个系统中的每一个环节都有机会产生谐波。

我们先来说最后一个环节，即用电环节谐波的产生进行解说，发电、变电、输配电等几个环节我们就不一一赘述了。

在用电环节中，非线性负载可以导致谐波的产生，因为当非线性负载被正弦电压加压时，这就会使基波的电流发生变化，从而产生谐波。其中，开关电源、变频器、逆变器等为非线性负载。

三次谐波公式：

复合波公式：

非线性设备含义

总之，设备中产生的电流并不是连续和不变的，而是断断续续或突变的，它是一种不可以使用线性法则来运算的连续函数，因此，我们通常是用傅里叶级数来对它进行描述。

例如：

上图为三相整流回路，整流后的电流波形为阶梯方波，右图是按傅里叶级数展开后的频谱，可以看出五次和七次谐波比例很高。

再举个例子：

上面的图是单相整流回路，经过整流后的电流波形是断续波形，最右边的图是按傅里叶级数展开后的频谱，我们可以看出三次谐波的比例是很高的。

三次谐波电流的特殊性

荧光灯，节能灯等单相非线性负载构成了三次谐波电流，由于它的频率具备一些特殊性，所以三次谐波在整个电力系统中产生的后果是十分严重的。

根据下图我们可以知道，在每一个相线内的三次谐波电流于中性线集聚的情况下，它的瞬时值是直接同相相加的，所以中性线上的三次谐波电流通常是相线上的三次谐波电流的3倍左右，有时还会出现大于相线上基波电流的情况。

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