是以具有强烈非线性特性的电弧为工作介质、或者具有铁磁饱和特性的铁芯的以电力电子元件为基础的开关电源的设备。

产生谐波的设备主要分为以下几类：

1、具有铁磁饱和特性的铁芯设备：变压器、电抗器等

2、以具有强烈非线性特性的电弧为工作介质：气体放电灯、交流弧焊机、炼钢电弧炉等

3、以电力电子元件为基础的开关电源：各种电力变流设备（整流器、逆变器、变频器）、相控调速、调压装置、大容量的电力晶闸管可控开关设备等。2100433B

电网谐波主要由发电设备(电源端)、输配电设备以及电力系统非线性负载等三个方面引起的。

(1)电源端产生的谐波

发电机的三相绕组在制作上很难做到绝对对称，由于制作工艺影响，其铁心也很难做到绝对的均匀一致，加上发电机的稳定性等其他一些原因，会产生一些谐波，但一般来说相对较少。

(2)输配电过程产生的谐波

电力变压器是输配电过程中主要的谐波来源，由于变压器的设计需要考虑经济性，其铁心的磁化曲线处于非线性的饱和状态，使得工作时的磁化电流为角顶型的波形，因而产生奇次谐波。较高的变压器铁心饱和程度使得其工作点偏离了线性曲线，产生了较大的谐波电流，其奇次谐波电流的比例可以达到变压器额定电流的0.5%以上。

(3)电力设备产生的谐波

1)整流晶闸管设备。由于整流晶闸管广泛应用在开关电源、机电控制、充电装置等许多方面，给电网带来了相当多的谐波。据统计，由整流设备引起的谐波将近达到全部谐波的40%，是谐波的一个主要来源。

2)变频设备。电动机、电梯、水泵、风机等机电设备中常用的变频设备，因为大部分是相位控制，其谐波成分比较复杂，除了整数次的谐波成分外，还含有一定分数次的谐波成分，变频设备的功率一般较大，其广泛应用对电网造成的谐波也越来越多。

3)气体放电类电光源。气体放电类电光源如高压钠灯、高压汞灯、荧光灯以及金属卤化物灯等，其伏安特性的非线性相当严重，有的电光源还具有负伏安特性，这些都会给输电网带来奇次谐波成分。

4)家用电器设备。在空调器、冰箱、洗衣机、电风扇等含有绕组的用电设备中，由于不平衡电流的变化也能使电源波形发生改变。另外，计算机、电视机、温控炊具、调光灯具等，因其具有一定的调压整流功能，也会产生高次的奇次谐波成分。这些家用电器设备也成为谐波的一个主要来源。

5)其他用电设备。

间谐波往往由较大的电压波动或冲击性非线性负荷所引起，所有非线性的波动负荷，如电弧焊、电焊机、各种变频调速装置、同步串级调速装置及感应电动机等均为间谐波波源，电力载波信号也是一种间谐波。

在各种电压等级供电网中都可能出现间谐波。间谐波源主要有静止频率变换器，循环换流器，感应电机和电弧设备等。

对于居民用电时间比较集中、季节性强、且谐波中含有大量零序分量的特点[6]，居民用电所产生的谐波治理可以从以下三个方面入手:设计方面;管理方面;技术方面 。

1)设计方面。首先要合理规划供电结构，在进行配网设计时，要尽量详细的掌握配网的负载情况及谐波源。在低压配网系统中，将产生谐波的电气设备接在同一母线上，可以利用谐波的互补作用降低配网中的谐波含量;将不产生谐波的电气设备接在同一母线，尽量减少谐波对其影响。关于变压器，为了防止谐波电流引起的过热，可以使用因数变压器，该变压

器的设计基本上是通过改善绕组和降低铁芯损耗来减少由谐波电流所引起的附加损耗。配网中若有三相整流变压器，应采用D, ynll接线方式，以最大限度的抑制谐波。另外，在三相系统中，三相负荷功率相等不代表三相平衡，因为负荷的自身特性可能导致三相不平衡和非线性。所以在进行配电设计时，除了使三相负荷功率平衡外，还应考虑各相所带的负荷性质。

2)管理方面。谐波的治理，需要大量的投资，走共同治理之路。在分清谐波来源基础上，除了依靠供电部门，还要调动电力供需环节中的各个方面。谐波治理是综合治理的过程，有明确的规定和要求，是改善供电品质的重要方面。然而许多电力用户，对谐波的危害没有足够的认识，往往认为谐波治理仅仅是电力部门的事情。就此而言，电力管理部门有必要加强

谐波治理方面的宣传，强调谐波带来的危害和谐波治理的重性及投资回报。在对谐波准确测量的基础上，提出适合于用户的治理方案。

3)技术方面。电力系统谐波的抑制方法可分为预防性和补救性两大类，而针对居民用户的特点预防方法效果不大，所以通常使用补救性方法，补救性方法主要是使用滤波器进行滤波。

滤波器分为无源滤波器和有源滤波器。二者之间的本质区别在于:无源滤波器只能滤除特定阶次的谐波电流，而有源滤波器是对电网进行实时监测，在检测到系统谐波的同时向系统注入一组与之相位相反的电流来抵消谐波电流，同时动态补偿基波无功功率。其优点是可同时处理多阶次谐波，缺点是价格较贵。由于居民用电对电能质量要求相对较低，应尽量避免增设造价过的高设备，以防止对居民产生过高的资金分摊压力，故采用单调谐滤波器与高通滤器相结合的混合无源滤波方式进行谐波治理。另外还可以通过改变电容器组的安装位置或调整电容器组的无功出力来治理。在调谐的谐波次数下，电容器和电抗器具有相同的电抗，但是需要特别注意的是电容器应能承受施加在其上的总电压。然而，随着电力电子技术的发展，未来滤波的趋势是采用有源滤波器。有源滤波器可以对频率与幅度发生变化的谐波进行跟踪，具有不受阻抗影响的特点，并且避免了出现谐振的危险。目前，以下3个原因限制了其在我国的应用:1)国外同类装置价格太高;2)人们对谐波危害还没有足够的认识;3)国内谐波问题的污染程度还不是特别严重。但是，随着技术的发展有源滤波器的价格会进一步下降，并且未来谐波源将越来越多也越来越多样化，谐波问题会变得越来越复杂，因此人们对谐波认识也会逐渐加深，所以综合来看，未来滤波的发展趋势是有源滤波。

针对绝大多数居民用户采用的TN-S或TN-C-S的配电方式，由于其存在中性线，零序谐波电流，特别是3次谐波电流在中线上会相互叠加，使得中线电流中的谐波状况异常严重。面对这种状况，除了适当增加中性线的截面积，降低其带来的不利影响外，可以在中性线上加装零序滤波电抗器。该电抗器使用的是LC调谐滤波器的原理，但是无电容拓扑，具有效率高、结构简单、投资少、运行可靠，不存在谐波放大和失谐等优点。零序滤波装置在三相四线制城市配电网滤波工程中具有较好的应用价值，可以有效的降低谐波对配电网的危害。