产生原因
在工业和生活用电负载中，感性负载占有很大的比例。
异步电动机、变压器、荧光灯等都是典型的阻感负载。
异步电动机和变压器所消耗的无功功率在电力系统所提供的无功功率中占有很高的比例。
电力系统中的电抗器和架空线等也消耗一些无功功率。
阻感负载必须吸收无功功率才能正常工作，这是由其本身的性质所决定的。
电力电子装置等非线性装置也要消耗无功功率，特别是各种相控装置。
如相控整流器、相控交流功率调整电路和周波变流器，在工
作时基波电流滞后于电网电压，要消耗大量的无功功率。
另外，这些装置也会产生大量的谐波电流，谐波源都是要消耗无功功率的。
二极管整流电路的基波电流相位和电网电压相位大致相同，所以基本不消耗基波无功功率。
但是它也产生大量的谐波电流，因此也产生一定的无功功率。
近30年来，电力电子装置的应用日益广泛，也使得电力电子装置成为最大的谐波源。
在各种电力电子装置中，整流装置所占的比例最大。
常用的整流电路几乎都采用晶闸管相控整流电路或二极管整流电路，其中以三相桥式和单相桥式整流电路为最多。
带阻感负载的
整流电路所产生的谐波污染和功率因数滞后已为人们所熟悉。
直流侧采用电容滤波的二极管整流电路也是严重的谐波污染源。
这种电路输入电流的基波分量相位与电源电压相位大体相同，因而基波功率因数接近1。
但其输入电流的谐波分量却很大，给电网造成严重污染，
也使得总的功率因数很低。
另外，采用相控方式的交流电力调整电路及周波变流器等电力电子装置也会在输入侧产生大量的谐波电流。
（1）发电源质量不高产生谐波
发电机由于三相绕组在制作上很难做到绝对对称，铁心也很难做到绝对均匀一致和其他一些原因，发电源多少也会产生一些谐波，但一般来说很少。
（2）输配电系统产生谐波
输配电系统中主要是电力变压器产生谐波，由于变压器铁心的饱和，磁化曲线的非线性，加上设计变压器时考虑经济性，其工作磁密选择在磁化曲线的近饱和段上，这样就使得磁化电流呈尖顶波形，因而含有奇次谐波。
它的大小与磁路的结构形式、铁心的饱和程度有关。
铁心的饱和程度越高，变压器工作点偏离线性越远，谐波电流也就越大，其中3次谐波电流可达额定电流0.5%。
（3）用电设备产生的谐波：
晶闸管整流设备。
由于晶闸管整流在电力机车、铝电解槽、充电装置、开关电源等许多方面得到了越来越广泛的应用，给电网造成了大量的谐波。
我们知道，晶闸管整流装置采用移相控制，从电网吸收的是缺角的正弦波，从而给电网留下的也是另一部分缺角的正弦波，显然在留下部分中含有大量的谐波。
如果整流装置为单相整流电路，在接感性负载时则含有奇次谐波电流，其中3次谐波的含量可
达基波的30%;接容性负载时则含有奇次谐波电压，其谐波含量随电容值的增大而增大。
如果整流装置为三相全控桥6脉整流器，变压
器原边及供电线路含有5次及以上奇次谐波电流；如果是12脉冲整流器，也还有11次及以上奇次谐波电流。
经统计表明：
由整流装置产生的谐波占所有谐波的近40%，这是最大的谐波源。
变频器产生的谐波电流（3张）
变频装置。
变频装置常用于风机、水泵、电梯等设备中，由于采用了相位控制，谐波成份很复杂，除含有整数次谐波外，还含有分数次谐波，这类装置的功率一般较大，随着变频调速的发展，对电网造成的谐波也越来越多。
电弧炉、电石炉。
由于加热原料时电炉的三相电极很难同时接触到高低不帄的炉料，使得燃烧不稳定，引起三相负荷不帄衡，产生
气体放电类电光源。
荧光灯、高压汞灯、高压钠灯与金属卤化物灯等属于气体放电类电光源。
分析与测量这类电光源的伏安特性，
可知其非线性十分严重，有的还含有负的伏安特性，它们会给电网造成奇次谐波电流。
家用电器。
电视机、录像机、计算机、调光灯具、调温炊具等，因具有调压整流装置，会产生较深的奇次谐波。
在洗衣机、电风扇、
空调器等有绕组的设备中，因不帄衡电流的变化也能使波形改变。
这些家用电器虽然功率较小，但数量巨大，也是谐波的主要来源之一。
理想的公用电网所提供的电压应该是单一而固定的频率以及规定的电压幅值。
谐波电流和谐波电压的出现，对公用电网是一种污染，
它使用电设备所处的环境恶化，也对周围的用电设备造成影响。
电力电子设备广泛应用以前，人们对谐波及其危害就进行过一些研究，
并有一定认识，但那时谐波污染还没有引起足够的重视。
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。
谐波对公用电网和其他系统的危害大致有以下几个方面。
（1）谐波使公用电网中的元件产生了附加的谐波损耗，降低了发电、输电及用电设备的效率，大量的3次谐波流过中性线时会使线路过热甚至发生火灾。
（2）谐波影响各种电气设备的正常工作。
谐波对电机的影响除引起附加损耗外，还会产生机械振动、噪声和过电压，使变压器局部严重过热。
谐波使电容器、电缆等设备过热、绝缘老化、寿命缩短，以至损坏。
（3）谐波会引起公用电网中局部的并联谐振和串联谐振，从而使谐波放大，这就使上述
（1）和
（2）的危害大大增加，甚至引起严重事故。
（4）谐波会导致继电保护和自动装置的误动作，并会使电气测量仪表计量不准确。
（5）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作。
纹波危害
谐波简单地说，就是一定频率的电压或电流作用于非线性负载时，会产生不同于原频率的其它频率的正弦电压或电流的现象。
纹波是指在直流电压或电流中，叠加在直流稳定量上的交流分量。
它们虽然在概念上不是一回事，但它们之间有联系。
如电源上附加的纹波在用电器上很容易产生各频率的谐波；电源中各频率谐波的存在无疑导致电源中纹波成分的增加。
除了在电路中我们所需要产生谐波的情况以外，它主要有以下主要危害：
1、使电网中发生谐振而造成过电流或过电压而引发事故；
2、增加附加损耗，降低发电、输电及用电设备的效率和设备利用率；
3、使电气设备（如旋转电机、电容器、变压器等）运行不正常，加速绝缘老化，从而缩短它们的使用寿命；
4、使继电保护、自动装置、计算机系统及许多用电设备运转不正常或不能正常动作或操作；
5、使测量和计量仪器、仪表不能正确指示或计量；
6、干扰通信系统，降低信号的传输质量，破坏信号的正常传递，甚至损坏通信设备。
纹波的害处：
1、容易在用电器上产生谐波，而谐波会产生较多的危害；
2、降低了电源的效率；
3、较强的纹波会造成浪涌电压或电流的产生，导致烧毁用电器；
4、会干扰数字电路的逻辑关系，影响其正常工作；
5、会带来噪音干扰，使图像设备、音响设备不能正常工作。
总之，它们在我们不需要的地方出现都是有害的，需要我们避免的。
对于如何抑制和去除谐波和纹波的方式方法有很多，但想完全消除，似乎是很难办到的，我们只有将其控制在一个允许的范围之内，不对环境和设备产生影响就算达到了我们的目的。
电力网中非线性负载的逐渐增加是全世界共同的趋势，如变频驱动或晶闸管整流直流驱动设备、计算机、重要负载所用的不间断电源（UPS）、节能荧光灯系统等，这些非线性负载将导致电网污染，电力品质下降，引起供用电设备故障，甚至引发严重火灾事故等。
电力污染及电力品质恶化主要表现在以下方面：
电压波动、浪涌冲击、谐波、三相不帄衡等。
1.电源污染的危害
电源污染会对用电设备造成严重危害，主要有：
干扰通讯设备、计算机系统等电子设备的正常工作，造成数据丢失或死机。
影响无线电发射系统、雷达系统、核磁共振等设备的工作性能，造成噪声干扰和图像紊乱。
弓I起电气自动装置误动作，甚至发生严重事故。
使电气设备过热，振动和噪声加大，加速绝缘老化，使用寿命缩短，甚至发生故障或烧毁。
造成灯光亮度的波动（闪变），影响工作效益。
导致供电系统功率损耗增加。
危害种类
电压波动及闪变
电压波动是指多个正弦波的峰值，在一段时间内超过（低于）标准电压值，大约从半周波到几百个周波，即从10MS到2.5秒，包括过
压波动和欠压波动。
普通避雷器和过电压保护器，完全不能消除过压波动，因为它们是用来消除瞬态脉冲的。
普通避雷器在限压动作时
有相当大的电阻值，考虑到其额定热容量（焦尔），这些装置很容易被烧毁，而无法提供以后的保护功能。
这种情况往往很容易忽视掉，
这是导致计算机、控制系统和敏感设备故障或停机的主要原因。
另一个相反的情况是欠压波动，它是指多个正弦波的峰值，在一段时间内低于标准电压值，或如通常所说：
晃动或降落。
长时间的低电压情况可能是由供电公司造成或由于用户过负载造成，这种情况可能是事故现象或计划安排。
更为严重的是失压，它大多是由于配电网内重负载的分合造成，例如大型电动机、中央空调系统、电弧炉等的启停以及开关电弧、保险丝烧断、断路器跳闸等，这些都是通
常导致电压畸变的原因。
大型用电设备的频繁启动导致电压的周期性波动，如电焊机、冲压机、吊机、电梯等，这些设备需要短时冲击功率，主要是无功功率。
电压波动导致设备功率不稳，产品质量下降；灯光的闪变引致眼睛疲劳，降低工作效率。
浪涌冲击
浪涌冲击是指系统发生短时过（低）电压，即时间不超过1毫秒的电压瞬时脉冲，这种脉冲可以是正极性或负极性，可以具有连串或
振荡性质。
它们通常也被叫作：
尖峰、缺口、干扰、毛刺或突变。
电网中的浪涌冲击既可由电网内部大型设备（电机、电容器等）的投切或大型晶闸管的开断引起，也可由外部雷电波的侵入造成。
浪涌冲击容易引起电子设备部件损坏，引起电气设备绝缘击穿；同时也容易导致计算机等设备数据出错或死机。
谐波
线性负载，例如纯电阻负载，其工作电流的波形与输入电压的正弦波形完全相同，非线性负载，例如斩波直流负载，其工作电流是非正弦波形。
传统的线性负载的电流/电压只含有基波（50Hz），没有或只有极小的谐波成分，而非线性负载会在电力系统中产生可观的谐
波。
谐波与电力系统中基波叠加，造成波形的畸变，畸变的程度取决于谐波电流的频率和幅值。
非线性负载产生陡峭的脉冲型电流，而不是帄滑的正弦波电流，这种脉冲中的谐波电流引起电网电压畸变，形成谐波分量，进而导致与电网相联的其它负载产生更多的谐波电
流。
计算机是此类非线性负载之一，象绝大多数办公室电子设备一样，计算机装有一个二极管/电容型的供电电源，这类供电电源仅在交
流正弦波电压的峰值处产生电流，因此产生大量的三次谐波电流（150Hz）。
其它产生谐波电流的设备主要有：
电动机变频调速器，固
态加热器，和其他一些产生非正弦波变化电流的设备。
荧光灯照明系统也是一个重要的谐波源，在普通的电磁整流器灯光电路中，三次谐波的典型值约为基波（50Hz）值的13%-20%。
而在电子整流器灯光电路中，谐波分量甚至高达80%。
非线性负载所产生的谐波电流会影响电力系统的多个工作环节，包括变压器，中性线，还有电动机，发电机和电容器等。
谐波电流
会导致变压器，电动机和备用发电机的运行温度（K参数）严重升高。
中性线上的过电流（由谐波和不帄衡引起）不仅会使导线温度升高，
造成绝缘损坏，而且会在三相变压器线圈中产生环流，导致变压器过热。
无功补偿电容器会因电网电压谐波畸变而产生过热，谐波将导致严重过流；
另外，电容器还会与电力系统中的电感性元件形成谐振电路，这将导致电容器两端的电压明显升高，弓I致严重故障。
照明装置的启
辉电容器对于由高频电流引起的过热也是十分敏感的，启辉电容器的频繁损坏显示了电网中存在谐波的影响。
谐波还会引起配电线路的
传输效率下降，损耗增大，并干扰电力载波通讯系统的工作，如电能管理系统（EMS）和时钟系统。
而且，谐波还会使电力测量表计，
有功需量表和电度表的计量误差增大。
三相不帄衡
三相不帄衡会在中性线上产生过电流（由谐波和不帄衡引起）不仅会使导线温度升高，甚至引发严重火灾事故等。
电网中三相间的不帄衡电流是普遍存在的，在城市民用电网及农用电网中由于大量单相负荷的存在，三相间的电流不帄衡现象尤为
严重。
对于三相不帄衡电流，除了尽量合理地分配负荷之外几乎没有什么行之有效的解决办法。
正因为找不到解决问题的有效办法，因
此反而不被人们所重视，也很少有人进行研究。
电网中的不帄衡电流会增加线路及变压器的铜损，增加变压器的铁损，降低变压器的出力甚至会影响变压器的安全运行，会造成三
相电压不帄衡因而降低供电质量
，甚至会影响电能表的精度而造成计量损失。
理论研究证明：
在输出同样功率的情况下，三相电流帄衡时变压器及线路的铜损最小，也就是说：
三相不帄衡现象增加了变压器及线路的铜损。
不帄衡电流对系统铜损的影响
设某系统的三相线路及变压器绕组的总电阻为R。
如果三相电流帄衡，IA=100A，IB=100A，IC=100A，则总铜损
=1002R+1002R+1002R=30000R。
如果三相电流不帄衡，IA=50A，IB=100A，IC=150A，则总铜损=502R+1002R+1502R=35000R，比帄衡状态的铜损增加了17%。
在更为严重的状态下，如果IA=0A，IB=150A，IC=150A，则总铜损=1502R+1502R=45000R，比帄衡状态的铜损增加了50%。
在最严重的状态下，如果IA=0A，IB=0A，IC=300A，则总铜损=3002R=90000R，比帄衡状态的铜损增加了
升级会员 