林海雪电力谐波培训讲义2.docx
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林海雪电力谐波培训讲义2
电力谐波培训讲义
林海雪
（中国电力科学研究院）
内容提纲
1．电能质量基本概念
2．谐波概论
3．谐波的危害
4．谐波源
5．谐波国家标准的说明
6．减小谐波危害的技术措施
2009年2月北京
1电能质量的基本概念
（1）电力系统概况：
结构、有功和无功平衡，各种干扰
（2）电能质量——关系到电气设备工作（运行）的供电电压指标。
（3）电能质量指标：
电压偏差、频率偏差、谐波、电压波动和闪变、三相电压不平衡度、暂时过电压和瞬态过电压、电压暂降、波形缺口、……
（4）电能质量指标特点：
a.空间上、时间上不断变化
b.需要供、用电双方共同合作维护
（5）电能质量问题的由来及对策
（6）电能质量国家标准
Ø供电电压偏差（GB/T12325—2008）
Ø电压波动和闪变（GB/T12326—2008）
Ø公用电网谐波（GB/T14549—1993）
Ø三相电压不平衡（GB/T15543—2008）
Ø电力系统频率偏差（GB/T15945—2008）
Ø暂时过电压和瞬态过电压（GB/T18481—2001）
2谐波概论
在现代工业企业和运输部门中，非线性电力负荷在大量增加。
随着电力电子技术的发展，晶闸管换流和变频技术得到广泛的应用，例如：
冶金、化工、矿山部门大量使用晶闸管整流电源；工业中大量使用变频调速装置；电气化铁路中采用交流单相整流供电的机车；高压大容量直流输电中的换流站；家用电器（电视机、电冰箱、空调、电子节能灯）等等。
炼钢电弧炉的容量不断扩大，单台容量由过去几吨发展到几百吨，相应的电炉变压器容量也由几个兆伏·安发展到几十甚至一二百兆伏·安。
此外，工业中广泛使用的电弧和接触焊设备、矿热炉、硅铁炉、中频炉等也均属非线性电力负荷。
随着电网的发展，电力变压器容量和数量在不断增加，已成为电网中又一个重要非线性负荷。
非线性负荷从电网吸收非正弦电流，引起电网电压畸变，因此通称为谐波源。
谐波对各种电气设备，对继电保护、自动装置、计算机、测量和计量仪器以及通信系统均有不利的影响。
目前，国际上公认谐波“污染”是电网的公害，必须采取措施加以限制。
在电网中通常遇到周期性或准周期性的电气量。
对于非正弦周期电压和电流的瞬时值，可用三角级数表示，即
（1）
（2）
式中h——谐波次数，h=1,2,3,…（h=1为基波）；
U0、Uh、I0、Ih——直流和h次谐波分量电压、电流有效值；
——基波角频率，电网中
（弧度/秒）；
、
——h次谐波分量的初相角。
为了表示畸变波形偏离正弦波形的程度，最常用的特征量有谐波含量、总畸变率和谐波含有率。
谐波含量就是各次谐波的平方和开方。
谐波电压含量为
（3）
谐波电压总畸变率为
（4）
第h次谐波电压含有率为
（5）
同理可以写出谐波电流的相应表达式IH、THDI、HRIh。
由于非线性负荷的快速增长以及广泛存在，目前在电能质量多种指标中，受干扰性负荷影响，谐波是最为普遍的，而电网谐波标准在控制谐波危害，保障电网和用户的安全、经济运行和正常生产中起重要作用。
本讲义对国标《电能质量公用电网谐波》（GB/T14549-1993）内容及相关问题也作较为全面介绍，澄清执行中某些疑点，以利于标准的贯彻和执行。
3谐波的危害
3.1对电力设备的影响
谐波对并联电容器组影响最为显著。
据统计，大约有70%的谐波故障是发生在电容器组中。
研究指出，对矿物油浸绝缘的电容器，在电压总畸变率为5%条件下运行二年，介损系数约提高一倍。
在谐波作用下，电力电缆的损坏也显著增多。
前苏联曾经对比了两条同时敷设在相似环境温度下的电缆，其中一条在基本正弦电压下运行，另一条电压总畸变率为6～8.5%。
经2.5年运行，后者的泄漏电流平均增加36%，比前者经3.5年运行还大43%。
由于高次谐波旋转磁场产生的涡流，使旋转电机的铁损增加、使同步电机的阻尼线圈过热，或使感应电机定子和转子产生附加损耗。
另外，高次谐波电流还会引起振动力矩，使电机转速发生周期性的变化。
在畸变电压作用下，电机和变压器的绝缘寿命将缩短。
国内外经验表明，当谐波电压总畸变达10～20%，可以导致电动机在短期内损坏。
馈供给整流负荷的普通电力变压器，其容量应作相应的降低。
降低值和变压器的杂损比（即附加损耗与基本损耗之比）有关，如表1所列。
表1馈供整流负荷时变压器容量降低（%）
杂损比
整流器脉动数
0.5
1.0
1.5
6
12
33
20
40
24
45
28
普通变压器在严重的谐波负荷下往往会产生局部过热，并有噪声增大等现象。
3.2对继电保护和自动装置的影响
在谐波和负序共同作用下，电力系统中以负序滤过器为起动元件的许多保护及自动装置会发生误动作。
有的保护闭锁装置因频繁误动作不得不解除运行。
电力系统的故障录波器也会误动走纸，影响对实际故障的记录。
3.3对通信的干扰
谐波通过电磁感应干扰通信。
通常2000～5000Hz的谐波引起通讯噪声，而1000Hz以上的谐波导致电话回路信号的误动。
谐波干扰的强度取决于谐波电压、电流、频率的大小以及输电线和通信线的距离、并架长度等。
3.4对电度计量及常用仪表指示的影响
研究证明，感应式电度表对高次谐波有负的频率误差，而电子式电度表的频响特性一般较好。
但由于谐波功率在谐波源负荷（如整流器）中和基波功率流向相反，因此对这类用户电度计量将偏小；反之，对于一般线性负荷，电度计量大体上等于基波和谐波电度之和，故谐波电度增加了这些用户的电费支出。
有关在谐波条件下正确计量的问题，国内外均已做了大量研究，但尚无肯定的结论和合理的解决办法。
在电网正常条件下，谐波含量不太大（电压总畸变一般不大于5%）时，各型常用仪表的指示，大致可以与仪表的精确等级相符，但在严重畸变（电流畸变率有时很大）时误差将变大（一般针对平均值响应的仪表，随着高频成分增加，对同一有效值的指示会明显下降）。
旧式电磁系仪表频率特性最差；电动系仪表频率特性较好；而数字式测量仪表的指示一般具有精度高、频带宽、不受波形影响等优点。
3.5对电网损耗的影响
谐波在电力系统和用户电气设备上要造成附加损耗。
谐波功率本身可以说完全是损耗，从而增大了网损。
研究指出，若谐波电压和电流都控制在一般标准范围时，则可估出非线性用户注入电网的谐波功率和其用电负荷之比是在0.1%这个数量级，这和某些实测数据相符。
但若谐波过大或发生谐振，则损耗将大大增加。
若一个总负荷5000兆瓦的大电网，馈供各类非线性负荷共1000兆瓦，后者注入电网的谐波功率平均为0.2%，则总的谐波损耗平均为2兆瓦，年损失电量达1752万千瓦小时。
因此谐波对网损的影响不能忽视。
3.6谐振
电力系统中广泛使用补偿功率因数的电容器，同时设备和线路存在分布电容，它们与系统的感性部分（例如线路、变压器的电抗）组合，在一定的频率下，可能存在串联或并联的谐振条件。
当系统中该次频率的谐波足够大时，就会造成危险的谐波过电压或过电流。
通常把谐波源看成为恒定电流源。
最常见的谐波谐振是在接有谐波源的母线上，因为母线上除谐波源外还有并联电容器、电缆、供电变压器及电动机等负载，而且这些设备处于经常变动中，容易构成谐振条件。
最简单的情况是当直接接于母线上电容器的容量为QC，而母线的短路容量为SK时，则产生并联谐振的谐波次数h0可由下式近似决定
（6）
例如，当QC=0.1SK时，则可能发生接近于3次谐波的谐振。
此时电容器和电网均将流过很大的3次谐波电流。
该次谐波叠加在基波上就产生很高过电压，可能导致设备损坏。
电网中也可能存在某次谐波的串联谐振回路，例如从电源看，用户的供电变压器和其二次侧的补偿电容器（再加上与其并联的负荷）是串联关系。
若此回路对某次谐波呈现很低的阻抗（即串联谐振），则将从电源吸收大量的该次谐波电流，同样会造成该回路设备（例如变压器、断路器、线路、电容器等）的谐波过负荷。
电网的有功负荷（等效电阻）对谐波谐振有一定的阻尼作用。
实测表明，在轻负荷（阻尼小）时往往容易发生谐振现象。
3.7对用电设备的影响
（1）电视机
电压波形中含有较大谐波时可能会使电视机的图像畸变，画面及亮度发生变化，甚至使电视机图像“翻滚”。
（2）照明灯
带镇流器的日光灯及水银灯，为了改善功率因数，往往装有电容器，它们与镇流器和供电线路的电感组合有一自然振荡频率，如某次谐波的频率正好与此相近，就会因谐振而过热，甚至造成损坏；普通的白炽灯，在频率为5～20Hz的谐波作用下会产生闪烁，引起人们视感不适（称为“闪变”）。
（3）计算机
计算机的电源中谐波电压含量过大会导致计算错误或程序出格。
为此一些厂家规定了计算机及数据处理系统可以接受的谐波电压限值。
关于计算机房的电源条件，国内已有专门的标准，其中对谐波电压含量分不同等级作了规定。
（4）变流装置
变流装置本身是谐波源，除了根据整流脉动数产生特征谐波及小量非特征谐波外，在整流换相过程中暂短时间（几个微秒）内将交流供电网络相间短路，这就造成电压波形的陷波畸变（换相缺口）。
陷波畸变可能影响交流装置的同步或以电压过零进行控制的其他装置正常工作。
见GB/T10236—2006《半导体变流器与供电系统的兼容及干扰防护导则》。
（5）低压中性线过负荷
在三相四线制低压配电系统向大量单相负荷供电时，由于某些负荷产生很大的3次谐波电流（零序性），三相回路中3次谐波加在中性线，可能使中性线电流达1.7～2倍相电流，而中性线导线一般和相导线的截面积相同，故造成中性线严重过负荷。
3.8互感器的误差
电压和电流互感器是测量高电压和大电流的传感设备，其谐波频率特性直接影响测量结果。
电流互感器的误差决定于励磁电流与损耗（铁损），频率越高，励磁电流越小。
一般认为，电流互感器可以用于5000Hz以下电流测量而不会引起显著的附加误差。
对于110kV及以下电压等级，一般用电磁感应式电压互感器，这种互感器误差主要由一、二次侧的漏阻抗以及一、二次侧间的电容和二次侧负荷所引起。
大体上，1000Hz以下的电压测量能保持变比相对误差（相对于基波时变比）在5%以内。
在110kV以上系统中，出于经济上的考虑，多采用电容式电压互感器（TVC）。
TVC由一个电容分压器和一个电磁式电压互感器组成。
TVC在基波频率下有较准确的变比关系。
由于分压电容和电磁式电压互感器在某些频率下会产生谐振，故TVC一般不能用于谐波测量。
据报导，目前国内已有专带谐波测量端子的TVC产品，可以解决使用TVC时谐波准确测量问题。
4谐波源
4.1商业负荷的谐波源
商用设施，如办公室、部门仓库、医院以及互联网数据中心等主要有带电子镇流器的高效荧光灯，用于加热、通风和空调（HVAC）负荷和变速驱动装置，电梯以及由单相模式电源供电的敏感电子设备。
商业负荷以大量小谐波负荷为其特点。
根据不同类型负荷分散性特点，大量小谐波电流可以同相位叠加，或者彼此抵消。
电压畸变水平取决于回路阻抗和综合的谐波电流畸变。
由于功率因数补偿电容器不常用于商用设施，回路阻抗主要取决于供电的入口变压器和导线的阻抗。
因此可以简单地用电流乘以相应频率的阻抗估计电压畸变。
典型的商业负荷特性在以下各条中详述。
（1）单相电源
电力电子变流器负荷及其产生谐波电流现构成了电力系统中最重要的非线性负荷类。
过去三十年半导体装置技术的进展已激发一场电力电子革命。
同时，种种迹象显示，这种趋势还将继续。
这类设备包括变速马达驱动装置、电力电子电源、直流马达驱动装置、电池充电器、电子镇流器以及其他许多整流器和逆变器的应用。
在商用建筑物里，要重点关心对单相电子设备的供电，以免使电线承载过大的谐波电流。
现代基于电子和微处理机的办公设备，其直流电源都是用单相全波二极管桥式整流器。
随着个人计算机在每个商业部门使用的增加，含有电力电子电源的负荷所占的比重正在飞速增长。
单相电力电源有两种通用型式。
老的技术是用交流侧电压控制的方法，例如用变压器把电压降到直流母线所需的水平。
变压器的电感有其平滑输入电流波形，同时降低谐波含量的副作用。
较新的技术是开关模式电源（见图4.1），采用直—直变换技术达到用小而轻的元件做到平滑的直流输出。
输入的二极管桥直接接到交流电源线上，而不用变压器，然后用开关将直流电流变成很高频率的交流再整流成直流。
个人计算机、打印机、复印机以及大多数其他单相电子设备现在几乎普遍用开关模式电源。
这种电源主要优点是重量轻、结构紧凑、体积小、运行效率高，以及不需用变压器。
开关模式电源通常能容许输入电压有很大的变化。
因为交流侧没有大电感，而电容器C1在每半个周波往返充电，所以电源的输入电流呈现很短的脉冲。
图4.2说明供给开关模式电源的各种电子设备整个电路的电流波形和频谱。
图4.1开关模式电源
图4.2开关模式电源的电流及谐波频谱
开关模式电源的一个显著特性是电流中3次谐波含量很高。
由于3次谐波电流分量在三相系统的中性线是相加的，开关模式电源不断增加的应用常引发对中性线过负荷的关注，特别是在老建筑物中，一些小截面的中性线也许早已安装好。
对于变压器，由于电流的谐波含量、杂散磁通以及很大的中性线电流等因素组合，造成过热问题也应关注。
（2）荧光照明
商用建筑负荷中，照明一般占40%～60%。
根据美国能量信息局领导下完成的“1995年商用建筑物能量消耗”研究报告指出，荧光照明用于77%商用地面空间，而只有14%空间用白炽灯照明。
为了节能普遍选用荧光照明。
荧光照明是放电灯，所以需要镇流器产生一个初始高电压，以起动放电，使电流通过荧光管中两个电极。
一旦开始了放电，电压随着弧光电流增加而减小。
两个电极之间短路是很关键的，而镇流器必须快速地降低电流值，使之达到维持规定的照明输出。
因此，在照明应用中镇流器也是一个电流限制装置。
镇流器有两种型式：
电磁式和电子式。
标准的电磁式镇流器只是由一只铁心变压器附加一只电容器用绝缘材料封装起来。
一只电磁式镇流器一般可以驱动一支或两支荧光灯，在工频（50或60Hz）下使用。
电磁式铁心镇流器有一定的附加发热损耗，比起电子式镇流器，效率较差。
电子式镇流器采用一个开关模式电源，把输入的工频电压转换为相当高频率的电压（典型频率范围是25～40kHz）。
采用高频有两个优点：
第一，用一个小电感就足以限制弧光电流；第二，高频可以消除或大大减小100Hz或120Hz的灯光闪变，这种频率的闪变如用电磁式铁心镇流器常常可见。
一只电子式镇流器一般可以驱动不超过四支荧光灯。
标准的电磁式镇流器一般本身产生附加谐波并不大，因为主要谐波畸变来自弧光特性。
图4.3表示一支实测的荧光灯电流和谐波频谱。
电流THD是15%适中值。
与此对比，开关模式电源的电子镇流器谐波输出可能是标准电磁式镇流器的2倍或3倍。
图4.4表示一支用电子式镇流器的荧光灯，其电流THD为144%。
图4.3用电磁式镇流器的荧光灯电流
波形（a）和频谱（b）
图4.4用电子式镇流器的荧光灯电流
波形（a）和频谱（b）
另外一些专门减小谐波的电子镇流器已经设计出来，可以使实际产生的谐波畸变小于电磁式镇流器。
电子式镇流器产生电流THD典型范围是10%～32%。
电流THD大于32%被认为超过了美国国家标准ANSIC82.11-1993《高频荧光灯镇流器》的规定。
大多数电子式镇流器配有无源滤波器，以使输入电流的谐波畸变减小至20%以内。
由于荧光灯是商用建筑物的重要谐波源，所以通常三相配置几近平衡。
采用D接线的供电变压器就能减小3倍次谐波电流流入供电系统。
不过应注意，普通的YY供电变压器，无论三相平衡得如何好，在中性点接地侧，也不能阻挡3倍次谐波的流动。
（3）用于HVAC和电梯的变速驱动装置
在商业负荷中，变速驱动装置（ASD）在电梯马达和HVAC（加热、通风和空调）系统的泵和风机中得到广泛的应用。
ASD由电力电子变流器构成，把工频交流电压和频率转换为可变电压和频率，以此去控制电动机转速，适应不同的需要。
例如改变泵或风机转速；在工业负荷中，ASD还有很多其他用途。
4.2工业负荷的谐波源
现代工业设施以其广泛应用非线性负荷为其特点。
这些负荷占总设施负荷的重要部分，同时向电力系统注入谐波电流，造成电压的谐波畸变。
谐波问题往往和非线性负荷相对较低的功率因数问题掺和在一起。
工业设施常常用电容器组改善功率因数以免电费罚款。
功率因数补偿电容器使用中有可能引起谐波放大，在设施中导致谐振工况。
最高的电压畸变水平一般发生在接有电容器的低压母线上。
谐振工况导致电动机和变压器过载，敏感电子设备误动作等。
非线性工业负荷一般可以分三大类：
三相电力变流器、电弧类装置以及磁饱和类装置。
下面详述工业负荷特性。
（1）三相电力变流器
三相电力电子变流器和单相变流器不同，主要是不产生3次谐波电流，这是一大优点，因为3次谐波电流是最大的谐波分量。
但是，这种变流器仍可能是其特征频率处的重要谐波源，如图4.5所示。
这是一种变速驱动装置的典型电流源。
图4.5中给出的谐波频谱也是直流马达驱动装置输入电流的典型频谱。
电压源变流驱动装置（例如PWM型驱动器）可能有高得多的畸变水平，如图4.6所示。
图4.5CSI型变速驱动装置电流
和谐波频谱
图4.6PWM型变速驱动装置电流
和谐波频谱
PWM驱动器的输入，一般设计成像一台计算机中三相型开关模式电源，整流器直接从交流母线馈供到直流母线的一个大电容器上。
充电回路中稍有一点电感，所以电容器以非常短的脉冲充电，于是交流侧电流波形呈明显的“兔耳”型，这种波形畸变很大。
然而，开关模式电源一般用于很小的负荷。
PWM驱动器目前只在500马力（hp）以下负荷中使用。
从电力工程技术人员对谐波关切角度看，这还说得过去。
直流驱动装置直流驱动装置只用整流器供电，因此其优点是控制系统相对较简单。
和交流驱动系统比较，直流驱动的调速范围较宽，起动力矩较大。
不过直流电动机的价格和维护费用较高，而电力电子装置的价格逐年在降低。
因此经济上的原因限制了直流驱动装置的应用。
大多数直流驱动装置采用6脉动整流器，如图4.7所示。
大的驱动装置也可以用12脉动整流器。
这样降低了晶闸管电流的负担和某些较大的交流电流谐波。
对于6脉动驱动装置来说，最大的两次谐波电流是5次和7次。
用12脉动整流器供电大约可以消除90%左右的5次和7次谐波（具体消除程度和系统不平衡度有关）。
12脉动驱动装置的缺点是电力电子元件花费较高，而且一般需要另加一台变压器（或用一台三绕组变压器取代原双绕组变压器）。
图4.76脉动直流变速驱动装置
交流驱动装置在交流驱动装置中，整流器输出被逆变为一个变频交流电压供给电动机。
逆变器分为电压源逆变器（VSI）和电流源逆变器（CSI）。
VSI需要一个恒定直流（即小波动）电压输入逆变器级。
为此在直流联络线上并一个电容器或LC滤波器。
CSI需要一个恒定电流输入，因此在直流联络线上串一个电感器。
交流驱动装置一般用标准的鼠笼式感应电动机。
这种电动机结实、耐用、价格较低且易于维护。
同步电动机一般用于需要精确严格控制转速的场合。
一种常用的交流驱动装置，采用PWM技术的VSI，以一系列变宽度直流脉冲综合出一个交流波形（见图4.8）。
这种装置逆变器元件可以用晶闸管（SCR）、门极关断（GTO）晶闸管，或电力晶体管。
通常，VSIPWM驱动装置用于较宽变速范围，能源效率最好，驱动功率至少达500hp。
PWM驱动装置的另外一个优点是，与其他型式的驱动装置不同，这种装置不需改变整流器输出电压来控制电动机转速，因此整流器的晶闸管可由二极管取代，从而不用相应的控制回路。
图4.8PWM型变速驱动装置
功率很大的驱动装置采用晶闸管整流器和逆变器，可以是6脉动的，如图4.9所示；或者如同大功率直流驱动装置那样采用12脉动。
VSI驱动装置（图4.9a）局限于用在不需要快速改变转速的场合。
CSI驱动装置（图4.9b）有较好的加速和减速特性，但需要电动机功率因数超前（用同步电动机或者感应电动机加电容器补偿）或者附加控制电路使逆变器的晶闸管换相。
无论那种情况，CSI驱动装置必须设计成和特定电动机配套使用。
电流源逆变器的晶闸管必须采取保护措施，以防电感电压使其击穿，这些都要增加这种型式驱动装置的造价。
图4.9大型交流变速驱动装置
运行条件的影响在变速驱动装置中，谐波电流畸变不是恒定的。
波形随速度和转矩值的不同有明显的变化。
图4.10表示一台PWM变速驱动装置两种运行条件下谐波状况。
可以看出，在42%速度时波形畸变按比例大得多，但在额定转速时驱动装置注入的谐波电流更大。
直方图显示注入电流大小。
设计要考虑的是谐波电流值而不是最大的THD。
在进行设计之前，工程技术人员应当仔细了解有关这些装置的基础资料和测量情况。
图4.10PWM变速驱动装置转速对谐波电流的影响
（2）电弧类装置
电弧类装置包括电弧炉、电弧焊以及各种放电型照明灯（荧光、纳蒸汽、水银蒸汽），这些灯采用电磁式镇流器（不用电子式的）。
如图4.11所示，电弧基本上是一个和电抗串联的电压箝位电路，电抗用于限制电流到合理的数值。
电弧的电压—电流特性是非线性的。
电弧点火之后，随着电弧电流的增加，电压降低，这个过程只是被系统阻抗限制住。
所以电弧在其部分运行周期中呈现负电阻，如同荧光照明灯中那样。
在电弧炉中，限流阻抗主要是炉子的电缆和引线，电力系统和炉变的阻抗也有些影响。
电弧炉的电流超过60,000A是很普遍的。
实际上电弧本身最好用谐波电压源等值。
如果把探头直接放在电弧两端，就可以观察到有点像梯形的波形。
电压的大小和电弧长度关系很大。
不过镇流器或炉子引线的阻抗起缓冲作用，使供电电压只是适度地畸变。
因此电弧类负荷可以看成相对稳定的谐波电流源，这对大多数分析来说已可以了。
当系统接近谐振时，采用电弧电压波形的戴维宁（Thevenin）等值电路（见图4.11）做分析可以得到更现实的结果。
电弧炉负荷的谐波含量和其他电弧装置（采用电磁式镇流器的）相似（见图4.3）。
三相电弧装置通过变压器接线可以消除3倍次谐波。
但是，由于熔化期经常处于不平衡运行，对于这种电弧炉，实际上起不到抵消作用。
在精炼期，电弧较稳定，则抵消作用显著。
（3）磁饱和类装置
这类设备包括变压器和其他有铁心的电磁装置（包括电动机）。
由于铁心的非线性磁化特性（见图4.12），产生各次谐波。
图4.12变压器磁化特性
电力变压器一般设计在额定运行时刚好处于磁化饱和特性“拐点”以下。
变压器运行磁通密度选择是基于硅钢片价格、空载损耗、噪声以及许多其他因素综合优化考虑结果。
许多电力部门根据变压器的不同空载和负载损耗总计，对设备卖方进行处罚。
而卖方则力求达到变压器规范性能而使造价最低。
对变压器空载损耗或噪声很高的罚款处理，一般导致更多硅钢片的消耗和更高的饱和曲线，从而减小了谐波电流。
虽然变压器励磁电流在额定运行电压下谐波含量很高（见图4.13），但励磁电流一般不到额定满负荷电流的1%，所以变压器谐波远不如电力电子变流器和电弧类装置，后者产生的谐波电流高达其额定值的20%，甚至更高。
但是变压器谐波的影响应予关注，特别是在公用配电网中，变压器数量很大（几百上千台）。
人们都会注意到清晨几个小时轻负荷和电压较高时，3倍次谐波电流明显增加，因为变压器励磁电流所占负荷比重加大。
而且电压的增高导致励磁电流加大也是一个重要原因。
由于变压器过励磁造成的谐波电压一般只是在轻负荷条件下较明显。
有些变压器因其用途就工作在饱和区。
在感应炉中用于产生180Hz的3倍频变压器就是一个例子（用于工频60Hz系统）。
当过励磁时电动机的电流中也存在
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