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1：什么是谐波：
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。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.
在电力系统方面，谐波是指多少倍于工频频率的波形，简称“次”，是指从2次到30次范围，如5次谐波电压（电流）的频率是250赫兹，7次谐波电压（电流）的频率是350赫兹；3、5、、7、9、11、等叫做其次谐波，超过13次的谐波称高次谐波。
 近三四十年来，各种电力电子装置的迅速发展使得公用电网的谐波污染日趋严重，由谐波引起的各种故障和事故也不断发生，谐波危害的严重性才引起人们高度的关注。: 电力谐波对电力网（包括用户）危害是十分严重的，它是一种电力污染，
随着经济展，大功率可控硅的广泛应用，大量非线性负荷增加，特别是电子技术、节能技术和控制技术的进步，在化工、冶金、钢铁、煤矿和交通等部门大量使用各种整流设备、交直流换流设备和电子电压调整设备，电熔炼设备、电化学设备、矿井起重设备、露天采掘设备、电气机车等与日俱增，同时种类繁多的照明器具、娱乐设施和家用电器等普及使用，使得电力系统波形严重变形。
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）加速电气设备及电力变压器绝缘老化，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。
（6）使开关（断路器）过载，造成经常性跳闸。由于谐波电流在导体表面流动，引起导体发热，降低了开关的实际容量所致。
（7）使无功补偿设备部件损坏，无法进行无功补偿，加大对用电设备的危害
8）对变电所的继电保护产生干扰，易造成保护误动作，导致区域性停电事故。
（9）对家用电器产生危害，如空调、微波炉、电视等。
（10）对电动机的危害
对旋转的发电机、电动机，由于谐波电流或谐波电压在定子绕组、转子回路及铁芯中产生附加损耗，从而降低发输电及用电设备的效率，更为严重的是谐波振荡容易使汽轮发电机产生震荡力矩，可能引起机械共振，造成汽轮机叶片扭曲及产生疲劳循环，导致设备无法正常工作。谐波对异步电动机的影响，主要是增加电动机的附加损耗，降低效率，严重时使电动机过热。尤其是负序谐波在电动机中产生负序旋转磁场，形成与电动机旋转方向相反的转矩，起制动作用，从而减少电动机的出力。另外电线路损失，降低变压器额定容量。
动机中的谐波电流，当频率接近某零件的固有频率时还会使电动机产生机械振动，发出很大的噪声。
（11）对低压开关设备的危害 断路器开断谐波含量较高的电流时，断路器的遮断能力将大大降低，造成电弧重燃，发生短路，甚至断路器爆炸。对于配电用断路器来说，全电磁型的断路器易受谐波电流的影响使铁耗增大而发热，同时由于对电磁铁的影响与涡流影响使脱扣困难，且谐波次数越高影响越大；热磁型的断路器，由于导体的集肤次应与铁耗增加而引起发热，使得额定电流降低与脱扣电流降低；电子型的断路器，谐波也要使其额定电流降低，尤其是检测峰值的电子断路器，额定电流降低得更多。由此可知，上述三种配电断路器都可能因谐波产生误动作。
（12）对于漏电断路器来说，由于谐波汇漏电流的作用，可能使断路器异常发热，出现误动作或不动作。对于电磁接角器来说，谐波电流使磁体部件温升增大，影响接点，线圈温度升高使额定电流降低。对于热继电器来说，因受谐波电流的影响也要使额定电流降低。在工作中它们都有可能造成误动作。
（13）对弱电系统设备的干扰影响通讯系统的正常工作
当输电线路与通讯线路平行或相距较近时，由于两者之间存在静电感应和电磁感应，形成电场耦合和磁场耦合，谐波分量将在通讯系统内产生声频干扰，从而降低信号的传输质量，破坏信号的正常传输，不仅影响通话的清晰度，严重时将威胁通讯设备及人身安全。 谐波会对邻近的通信系统产生干扰，轻者产生噪声，降低通信质量；重者导致住处丢失，使通信系统无法正常工
对于计算机网络、通信、有线电视、报警与楼宇自动化等弱电设备，电力系统中的谐波通过电磁感应、静电感应与传导方式耦合到这些系统中，产生干扰。其中电感应与静电感应的耦合强度与干扰频率成正比，传导则通过公共接地耦合，有大量不平衡电流流入接地极，从而干扰弱电系统。
(14)影响电力测量的准确性
目前采用的电力测量仪表中有磁电型和感应型，它们受谐波的影响较大。特别是电能表（多采用感应型），当谐波较大时将产生计量混乱，测量不准确。
(15)引发供电事故的发生
谐波电压在许多情况下能使正弦波变得更尖，不仅导致变压器、电容器等电气设备的磁滞及涡流损耗增加，而且使绝缘材料承受的电应力增大。谐波电流能使变压器的铜耗增加，所以变压器在严重的谐波负荷下将产生局部过热，噪声增大，从而加速绝缘老化，大大缩短了变压器、电动机的使用寿命，降低供电可靠性，极有可能在生产过程中造成断电的严重后果。 电网中含有大量的谐波源（变频或整流设备）以及电力电容器、变压器、电缆、电动机等负荷，这些电气设备处于经常的变动之中，极易构成串联或并联的谐振条件。当电网参数配合不利时，在一定的频率下，形成谐波振荡，产生过电压或过电流，危及电力系统的安全运行，如不加以治理极易引发输配电事故的发生。
(16)谐波对人体有影响
从人体生理学来说，人体细胞在受到刺激兴奋时，会在细胞膜静息电位基础上发生快速电波动或可逆翻转，其频率如果与谐波频率相接近，电网谐波的电磁辐射就会直接影响人的脑磁场与心磁场
3： 谐波的治理：
1）谐波治理标准
GB/T 14549?93 《电能质量 公用电网谐波》
该标准对不同电压等级各次谐波允许注入值都作了具体规定（略），其规定公用电网谐波电压（相电压）限值。
2）谐波治理
谐波治理就是在谐波源处安装滤波器，就近吸收谐波源产生的谐波电流，现在广泛采用的滤波器为无源滤波器，另外有利用时域补偿原理的有源滤波器，这种滤波器的优点是能做到适时补偿，且不增加电网的容性元件，但造价较高。无源滤波装置，吸收高次谐波，而所有滤波支路对基波呈现容性，正好满足无功补偿要求，不必另装并联电容器补偿装置，这种方法经济、简便，国内外广泛采用。
滤波器的种类，滤波器大致分为以下六种类型：
(a)?单调谐波滤波器；(b)?双调谐滤波器；
(c)?一阶高通滤波器；(d)?二阶高通滤波器；
(e)?三阶高通滤波器；(f)?“c”式高通滤波器。
单调谐滤波器通频带窄，滤波效果好，损耗小，调谐容易，是使用最多的一种类型。
双调谐滤波器可替代两个单调谐滤波器，只有一个电抗器（L1）承受全部冲击电压，但接线复杂，调谐困难，仅在超高压系统中使用。
一阶高通滤波器因基波损耗大，一般不采用。
二阶高通滤波器通频带很宽，滤波效果好，既可调谐振点，又可调谐曲线锐度，并可防意外共振与放大，因此也有以二阶宽通带做低次滤波器。
三阶高通滤波器一般用电弧炉滤波。
“C”式高通滤波器，用于电弧炉滤波，对二次谐波特别有效。
（四）、补偿：
企业中由于大量的电力负荷是感性负荷，因此企业的自然功率因数较低，如不采用人工补偿，提高功率因数，将造成如下不良影响：
a、降低发电机的输出功率，当发电机需提高无功输出，低于额定功率因数运行时，将使发电机有功输出降低；
b、降低了变电、输电设备的供电能力；
c、使网络电力损耗增加（网络中的电能损失与功率因数平方数成反比）；
d、功率因数愈低，线路的电压降愈大，使得用电设备的运行条件恶化；
e、月均功率因数低于0.9（小型低压用户或农业用电为0.8），将受到“电力罚款”。
上述可见，提高功率因数不仅对电力系统，而且对企业经济运行有着重大意义。
在考虑提高功率因数时，应首先提高企业用电设备的自然功率因数，当采取措施后还达不到供电部门要求时，采用人工补偿装置。一般除在容量较大、经常运行的恒速机械（如水泵、空压机、鼓风机、电动发电机组等）上采用同步电动机补偿外，其它的应安装并联电容器进行补偿。
1）并联电容器补偿容量的计算
QC = α P30 qc
ＱＣ：需要补偿的无功容量，kvar；
P30:全企业有功计算负荷，ＫＷ；
α：平均负荷系数，取0.7～0.8；
qc:补偿率，kvar/KW 可在有关手则查得，也可按下式计算：
2）并联电容器的装设地点
a、集中补偿方式。将高压电容器集中安装在总降压变电所或功率因数较低、负荷较大的配电所高压母线上。
b、分散补偿。对用电负荷分散和功率因数较低的车间变电所，采用低压并联电容器安装在低压配电室。
C、就地补偿。对距供电点较远的大、中容量连续工作制的电动机（如风机、水泵、压缩机、球磨机等），应采用电动机无功功率就地补偿装置。它不仅提高功率因数，且减少线路损失，减小总电流，提高变压器负载率有明显效果。但单机补偿容量不宜过大，应保证电动机断电时不致因自激磁出现过激磁，否则易损坏电动机。就地补偿装置与电动机共用一台断路器，同时投切。
3）对高次谐波的抑制措施
为了减少和避免高次谐波对并联补偿装置的危害。为减少谐波电流流入电容器和合闸涌流，可串适当的电抗器。其感抗值应在可能产生的任何谐波下，均使电容器回路的总电抗为感抗，从而消除谐振的可能。
4：无功功率补偿的必要性。现代电网中，电动机等感性负荷占据相当70%比重。它们在消耗有功功率的同时，也需要吸收大量无功功率。无功功率的出现不仅导致发电机出力下降，降低了输配电设备效率，而且还增大了网损，严重影响了输电效率和电能的利用率。 目前，日本、美国等发达国家补偿度达到0．5以上，干网功率因数接近1．0，而我国仅为0．45。低压系统补偿中，主要采取变电所集中补偿方式，对大型用电设备则采取分散补偿。
无功补偿是电力系统节能降耗的最好最快的方法。基本上一年就可以收回投资。
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