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什么是谐波？谐波是怎样产生的？有何危害？
题目
什么是谐波？谐波是怎样产生的？有何危害？
相似考题
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第1题：
什么是基波？什么是谐波？谐波的存在有何危害？如何抑制谐波？
正确答案: 我们在进行理论分析正弦交流电信号时，考虑的是理想的正弦波信号，如频率为50Hz时，我们就称频率50Hz的正弦（或余弦）波为基波。但实际的交流信号都不是理想的正弦波，含有不少的非基波成分，这些成分按照波形分析理论可分解为基波频率的整数倍，若是基波频率的3，5，7，9…等奇数倍，称之为奇次谐波。若是基波频率的2，4，6，8…等偶次倍数，称之为偶次谐波。偶次谐波、奇次谐波均称为谐波。谐波成分的存在会在电网里引起阻抗压降，在发电机端也会造成谐波压降，使得电网电压波形发生畸变。这种畸变将影响与它并联连接的负载，会引起异步电动机转矩降低、损耗增加、温升增高、振动及噪声增大：使同步电动机转矩不均；使电源变压器的损耗增加、噪声增大：使保护继电器误动作；使电子计算机等精密电子器件运行不正常；对微弱信号线、测量线的感应干扰，使测量仪表误差增大；导致并联运行的晶闸管装置互相干扰而使装置的控制失调；还给电信设备带来严重的电磁干扰等等。
防止谐波危害，其常用抑制方法有：
（1）装设谐波滤波器。一般采用LC串联的滤波器，选择影响最严重的低次谐波配备LC参数加以滤除。
（2）加大变压器漏抗。增大变压器漏抗，可以抑制变压器次边变流器工作过程中对变压器原边的影响，使变压器原边电流波形更接近正弦波。
（3）在变流器结构设计中，尽可能采用多相、多重或多段桥式变流，从而缓和单相大桥单独控制时电流波形大的变化。 -
第2题：
试述哪些用电设备运行中会出现高次谐波？有何危害？
正确答案: 产生谐波的设备有：
（1）电弧炉产生的电弧，是不稳定、不规则、不平衡地变动着的负荷，而产生高次谐波。
（2）硅二极管、晶闸管等大容量静止型变换器，它不仅作为电解、电力机车、电镀的电源，并用作电机控制的变频装置电源，是主要的谐波源。
高次谐波超过限度时，会引起发电机、变压器、电动机损耗增大，产生过热。高次谐波电压可能引起设备异常振动、继电保护误动、计量误差增大、晶闸管装置失控，还会影响通信质量等。高次谐波电流、电压，更容易使电力电容器产生过负荷和谐振，致使其损坏。 -
第3题：
谐波的危害有哪些？
正确答案: 带有谐波源电气设备接入电网以后向电网注入谐波电流，谐波电流在电网阻抗上产生谐波电压，谐波电压叠加在正弦波形的50Hz电网上，并施加在所有接于该电网的电气设备端，对这些设备的正常工作产生影响甚至危害，主要会引起电器设备损耗增加，产生局部过热，导致电热器和电动机的过早损坏；电机的机械震动增大，噪声增强，造成工作环境噪声污染；对电子元件产生干扰，引起工作失常；对自动装置或测量仪表产生干扰，造成测量误差增加，自动装置误动；产生谐波的用户，计量装置将少计电量，接受谐波的用户，计量装置将多计电量；对电视广播和通信产生干扰，图像和通信质量下降。 -
第4题：
请简述谐波对电力系统有何危害。
正确答案:①对旋转电机产生附加功率损耗和发热，并可能引起振动；（0.1）②对无功补偿电容器组引起谐振，可导致电容器过负荷或过电压损坏；（0.1）③对电源线路可能会造成过负荷或过电压击穿；（0.1）④增加变压器和电力网的损耗，以及容易引起谐振；（0.2）⑤对继电保护及自动装置、计算机产生干扰和造成误动作；（0.2）⑥造成电能计量的误差，使谐波源用户付费减少，受害用户反而付费增加；（0.2）⑦对通信线路造成干扰。（0.1） -
第5题：
什么是齿谐波电势？削弱齿谐波电势有哪些方法？
正确答案:在发电机绕组电势的分析中，首先是假定定子绕组的铁芯表面是平滑的，但实际上由于铁芯槽的存在，铁芯内圆表面是起伏的，对磁极来说，气隙的磁阻实际上是变化的。磁极对着齿部分，则磁阻小，对着铁芯线槽口部分的气隙磁阻就大，随着磁极的转动，就会由于气隙磁阻的变化在定子绕组中感应电势。这种由于齿槽效应在绕组中感生的电势就称为齿谐波电势。
削弱齿谐波电势的方法有：
（1）采用斜槽，即定子或转子槽与轴线不平行。把定子槽做成不垂直的斜槽或将磁极做成斜极，当然这在大型发电机中是无法做到的。在小型电机如异步鼠笼电动机中，转子绕组采用的就是斜槽。在一些中小型发电机中也采用了定子斜槽的方式，一般斜度等于一个定子槽距。
（2）采用磁性槽楔，即改善磁阻的大小。但目前没有成熟技术，也只限于中、小型电动机上应用。
（3）加大定、转子气隙也能有效地削弱齿谐波，但会使功率因数变坏，故一般也不采用。
（4）采用分数槽绕组。这是目前大型水轮发电机广泛采用的方法。 -
第6题：
谐波产生的原因是什么？怎样抑制？
正确答案:电网中的谐波主要是由各种电力电子装置、变压器、发电机、电弧炉、荧光灯等产生的。在电力电子装置大量应用之前，主要的谐波源电力变压器的励磁电流，其次是发电机。在电力电子装置应用之后发电机成为主要的谐波源。
现在主要用的谐波抑制方法：
LC滤波器，既可补偿谐波，又可补偿无功功率，结构简单。缺点是补偿特性受电网阻抗和运行状态的影响，易和系统发生并联谐振，导致谐波放大使LC滤波器过载烧毁。它只能补偿固定的频率的谐波，补偿效果不理想。
有源电力滤波器（APF），原理是从补偿对象中检测出谐波电流，由补偿装置产生一个与该谐波电流大小相同极性相反的补偿电流。这种滤波器能对频率和幅值都变化的谐波进行跟踪的补偿。且不受电网阻抗的影响。
大容量变流器减少谐波的主要方法是采用多重化技术，即将多个方波叠加，以消除次数较低的谐波从而得到接近正弦波的阶梯波。多重化技术与脉冲宽度调制（PWM）技术相配和，效果更好。
几千瓦到几百千瓦的高功率因数整流器主要采用PWM整流技术。PWM整流器配合PWM逆变器可构成四象限交流调速用变流器，即双PWM变流器。小容量整流器，通常采用二极管加PWM斩波方式。 -
第7题：
下列回路中（）是应该测量的谐波参数。
- A、系统指定谐波监视点（母线）的谐波电压
- B、产生谐波源大用户连接母线的谐波电压
- C、有必要监视产生谐波源用户回路的谐波电流、电压
- D、10～66kV无功补偿装置所连接母线的谐波电压
正确答案:A,B,C,D -
第8题：
电力系统高次谐波是怎样产生的？有何危害？
正确答案: 电力系统中的高次谐波是由电压谐波和电流谐波产生的。电压谐波来源于发电机和调相机的非正弦电压波形；电流谐波主要来源于电路中阻抗元件的非线性和某些电气设备，如感应炉、电弧炉、电抗器、变压器的铁芯饱和、整流装置、晶闸管元件、电视机、微波炉等。谐波的危害：
（1）引起设备损耗增加，产生局部过热使设备过早损坏。
（2）增加噪声。电动机振动增加，造成工作环境噪声污染，影响人们休息和健康。
（3）对电子元件可引起工作失常，造成自动装置测量误差，甚至误动。
（4）干扰电视广播通信和使图像质量下降。 -
第9题：
试述谐波的危害？谐波是怎样产生的？有哪些控制措施？
正确答案: 谐波造成电压正弦波形畸变，使电能质量下降，给发供电设备及用户用电设备带来严重危害。
1）在发电机和电动机中产生附加功率损耗和发热，并引起振动。
2）引起并联电容器补偿装置对谐波的谐振或放大，从而导致电容器及串联电抗器的过负荷或过电压而损坏。也会导致电力电缆的过负荷或过电压击穿。
3）对继电保护和安全自动装置产生干扰，引起误动。
4）使电力系统的网损增大，当发生谐振或谐波放大时，损耗可达到相当大程度。
5）造成电能计量误差。
6）对邻近的通信线路产生干扰。
7）危及大容量换流装置的工作。
电力系统的谐波主要是冶金、化工、电气化铁路等换流设备及其他非线形用电设备产生的。
控制措施：
1）制定标准和管理法规
2）对谐波源采取措施，如增加换流装置的相数或控制脉冲数。
3装设电力滤波器。 -
第10题：
电力系统中的高次谐波是如何产生的？有什么危害？有哪些消除和抑制措施？
正确答案: 电网谐波的产生，主要在于电力系统中存在各种非线性元件。例荧光灯和高压钠灯等气体放电灯、感应电动机、电焊机、变压器和感应电炉等，都要产生谐波电流或电压，最为严重的是大型晶闸管变流设备和大型电弧炉。
高次谐波的危害：
1、谐波电流通过变压器，可使变压器铁心损耗明显增加，从而使变压器出现过热，缩短其使用寿命。
2、谐波电流通过交流电动机，不仅会使电动机的铁心损耗明显增加，而且会使电动机转子发生振动现象，严重影响机械加工的产品质量。
3、谐波对电容器的影响更为突出，谐波电压加在电容器两端时，由于电容器对于谐波的阻抗很小，因此电容器很容易过负荷甚至烧毁。
4、谐波电流可使电力线路的电能损耗和电压损耗增加；可使计量电能的感应式电能表计量不准确；可使电力系统发生电压谐振，从而在线路上引起过电压，有可能击穿线路设备的绝缘；还可能造成系统的继电保护和自动装置发生误动作；并可对附近的通信设备和通信线路产生信号干扰。
高次谐波的消除和抑制：
1、三相整流变压器采用Yd或Dy联结
2、增加整流变压器二次侧的相数
3、使各台整流变压器二次侧互有相角差
4、装设分流滤波器
5、选用Dyn11联结组三相配电变压器
6、其他如限制电力系统中接入的变流设备和交流调压装置的容量，或提高对大容量非线性设备的供电电压，或者将“谐波源”与不能受干扰的负荷电路从电网的接线上分开，都能有助于谐波的抑制或消除。 -
第11题：
谐波过大有什么危害？
正确答案: 1）发电机和电容器过热；
2）使换流器的控制不稳定；
3）对通讯系统产生干扰；
4）有时会引起电网中发生局部的谐振过电压。 -
第12题：
多选题下列回路中（）是应该测量的谐波参数。A系统指定谐波监视点（母线）的谐波电压
B产生谐波源大用户连接母线的谐波电压
C有必要监视产生谐波源用户回路的谐波电流、电压
D10～66kV无功补偿装置所连接母线的谐波电压
正确答案： D,A解析： 暂无解析 -
第13题：
高次谐波有哪些危害？如何抑制高次谐波？
正确答案:三相电压和三相电流的波形应该是对称的正弦波形。但高频负荷、冲击负荷和可控硅整流装置的不断出现使得波形畸变产生高次谐波，使电气设备过热、振动，引起系统谐振，使谐波电压升高，谐波电流增大，使电子设备和继电保护、自动装置误动，引发系统事故；还可能引起对通信设备的干扰；同时增加了附加损耗，降低了电气设备的效率和利用率。在产生谐波含量较大的负荷点装设电力滤波器是抑制谐波电流流入电网而造成危害的一个重要措施。 -
第14题：
哪些用电设备运行中会出现高次谐波？有何危害？
正确答案: 产生谐波的设备有：
1）电弧炉产生的电弧，是不稳定不规则不平衡地变动着的负荷，而产生高次谐波。
2）硅二级管，晶闸管等大容量静止型变换器，它不仅作为电解、电力机车，电镀的电源，并应用于电机控制的变频装置的电源，是主要的谐波源。
高次谐波超过限度时，会引起发电机、变压器、电动机损失增大，产生过热。高次谐波电压可能引起设备异常振动，继电保护误动、计量误差增大，晶闸管装置失控，还影响通讯质量等。高次谐波电流、电压、更容易使电力电容器产生过负荷和谐振，致使其损坏。 -
第15题：
电力系统中高次谐波有什么危害？
正确答案: 电力系统中出现的高次谐波，不仅对于各种电器设备会引起电的与热的各种危害，而且对电力系统本身也产生谐波现象。
高次谐波的电流产生的危害有：（1）可能引起电力系统内的共振现象；（2）电容器与电抗器的过热与损坏；（3）同步电机或异步电机的转子过热、振动；（4）继电器保护装置误动；（5）计量装置不准确及产生通信干扰等。 -
第16题：
什么是高次谐波？有哪些危害？
正确答案: （1）电力系统中有非线性（时变或时不变）负载时，即使电源都以工频50HZ供电，当工频电压或电流作用于非线性负载时，就会产生不同于工频的其它频率的正弦电压或电流，这些不同于工频频率的正弦电压或电流，用富氏级数展开，就是人们称的电力谐波。
（2）电力谐波的主要危害有：1、引起串联谐振及并联谐振，放大谐波，造成危险的过电压或过电流；2产生谐波损耗，使发、变电和用电设备效率降低；3加速电气设备绝缘老化，使其容易击穿，从而缩短它们的使用寿命；4使设备（如电机、继电保护、自动装置、测量仪表、电力电子器件、计算机系统、精密仪器等）运转不正常或不能正确操作；5干扰通讯系统，降低信号的传输质量，破坏信号的正确传递，甚至损坏通信设备。 -
第17题：
什么叫谐波？谐波的评价指标有哪些？其产生的主要原因是什么？谐波的主要危害是什么？主要限制措施有哪些？
正确答案: 对周期性交流量进行傅立叶级数分析，得到的频率为基波频率大于1的整数倍的分量称为谐波。
谐波的评价指标主要有：谐波次数、谐波含量、谐波含有率和总谐波畸变率等。
冶金、化工等企业和电气化铁路用的换流设备，家用电器中的非线性用电设备等接入电网，会产生大量谐波电流注入到电网中。大量谐波电流流入电网后，通过电网阻抗产生谐波压降，叠加在基波电压上，引起电压波形的畸变。这对同样接入电可运行的其他设备将产生影响：
（1）谐波电流在旋转电动机绕组中流通，使电动机产生附加功率损耗而过热，产生脉动转矩和噪声。
（2）引起无功补偿电容器组谐振和谐波电流放大，导致电容器组因过负荷或过电压而损坏，对电力电缆也会造成过负荷或过电压而损坏。
（3）由于集肤效应和邻近效应的存在，使输电线路、变压器等因产生附加损耗而过热。
（4）电压或电流波形的畸变改变了电压或电流的变化率，影响了断路器的断路容量，对晶闸管的使用寿命产生严重影响。
（5）对继电保护和自动控制装置产生干扰和造成误动或拒动。
（6）使计量仪表，特别是感应式电能表产生计量误差。
（7）造成通信干扰 -
第18题：
高次谐波对电网有什么危害？
正确答案: 使电网电压、电流波形畸变，增加损耗。同时还会有电容器和发电机过热，电机转矩脉动，变压器啸叫、共振，功率因数巨降，继电保护误动作，通讯系统受严重干扰，对变流器本身的控制也不稳定。
第一、电网电压、电流波形畸变，使电能质量变坏。
第二、电器设备损耗增加，造成设备出力下降，甚至损坏。
第三、使电气设备绝缘加速老化设备寿命降低。，
第四、使功率因数降低。
第五、电容性设备如电容器，电缆等因谐波过热而加速损坏。
第六、变压器和电机的啸叫增大，直流电动机换相情况变坏。
第七、影响电网的保护、控制和测量装置的工作精确度和可靠性，产生测量误差，甚至误动作。
第八、对通讯、广播和电视产生干扰。 -
第19题：
什么是谐波源？请列出几种常见的产生谐波的电气设备？
正确答案:向公用电网注入谐波电流或在公用电网中产生谐波电压的电气设备。如：电气机车、电弧炉、整流器、逆变器、变频器、相控的调速和调压装置、弧焊机、感应加热设备、气体放电灯以及有磁饱和现象的机电设备。 -
第20题：
试说明电力系统的谐波是怎样产生的。
正确答案: 电力系统的交流发电机，产生的仅是近似正弦波，可借助数学工具傅立叶级数将其分解为若干正弦波的叠加，即成为基频波与多种高次谐波的合成。当三相绕组的基频波对称，相位互差120°时，三相三次（及三的整数倍）谐波的相位互差3×120°＝360°，即实为同相位，这是三次（及三的整数倍）谐波的一个显著特点。正确选择三相电源设备（如发电机、变压器等）的接线，可控制其向电网输出的谐波量。
产生较多高次谐波并已成为公害的原因，主要在于电力系统中有一大批具有非线性阻抗特性或具有非正弦电流特性的电气设备及电器，它们产生谐波电压降或向系统注入谐波电流，致使系统电压、电流波形偏离正弦波而发生波形畸变。 -
第21题：
谐波对电网的安全运行会产生哪些危害？
正确答案: ①引起同步发电机转子铁芯和异步电动机定子绕组附加发热，并可能产生振动。
②对继电保护和自动装置产生干扰，引起误动。
③使电力系统的网损增大。
④造成电能计量的误差。
⑤对邻近的通信线路产生干扰。 -
第22题：
为什么供电系统中会产生谐波？谐波对供电供电系统有什么影响？
正确答案: 使电力系统产生谐波的因素有很多，可归纳为两大类：第一类为电力系统中的发电机和变压器，通常发电机产生的谐波很小，而变压器由于其铁心的非线性磁化特性，变压器励磁电流波形严重畸变。第二类谐波源主要为电力用户中的非线性用电设备，如冶炼电弧炉、电力机车、大容量变流设备、家用电器和办公自动化设备等。第二类谐波源是电力系统谐波的主要来源。
影响：
①谐波对发电机、变压器、电动机、电容器等几乎所有连接于电网的电气设备都有危害，主要表现为产生谐波附加损耗，使设备过热以及谐波过电压加速设备绝缘老化等。在三相四线制低压系统中，各相3次谐波在中性线中叠加，导致中性线过电流。
②当配电系统存在并联电容器时，并联电容器与系统等效电抗可能在某次谐波附近发生并联谐振，导致谐波电压和谐波电流的严重放大，影响供电系统的安全运行。
③谐波对变压器差动保护、线路距离保护及电容器过电流保护等保护和自动装置亦有影响，主要表现为引起继电保护和自动装置误动作。
④谐波对电能计量精确度有影响。当供电系统含有谐波时，工频电能表对谐波电压和谐波电流产生的谐波功耗的计量存在误差；此外谐波的存在会影响电能表的磁电特性，从而导致基波计量误差。
⑤谐波对通信质量有影响。当含有谐波电流的电力线路与通信线路并行敷设时，由于高次谐波的辐射作用，将使通信信号产生杂音干扰。 -
第23题：
问答题什么叫谐波？谐波的评价指标有哪些？其产生的主要原因是什么？谐波的主要危害是什么？主要限制措施有哪些？正确答案： 对周期性交流量进行傅立叶级数分析，得到的频率为基波频率大于1的整数倍的分量称为谐波。
谐波的评价指标主要有：谐波次数、谐波含量、谐波含有率和总谐波畸变率等。
冶金、化工等企业和电气化铁路用的换流设备，家用电器中的非线性用电设备等接入电网，会产生大量谐波电流注入到电网中。大量谐波电流流入电网后，通过电网阻抗产生谐波压降，叠加在基波电压上，引起电压波形的畸变。这对同样接入电可运行的其他设备将产生影响：
（1）谐波电流在旋转电动机绕组中流通，使电动机产生附加功率损耗而过热，产生脉动转矩和噪声。
（2）引起无功补偿电容器组谐振和谐波电流放大，导致电容器组因过负荷或过电压而损坏，对电力电缆也会造成过负荷或过电压而损坏。
（3）由于集肤效应和邻近效应的存在，使输电线路、变压器等因产生附加损耗而过热。
（4）电压或电流波形的畸变改变了电压或电流的变化率，影响了断路器的断路容量，对晶闸管的使用寿命产生严重影响。
（5）对继电保护和自动控制装置产生干扰和造成误动或拒动。
（6）使计量仪表，特别是感应式电能表产生计量误差。
（7）造成通信干扰解析： 暂无解析