家用電器所產生的諧波次數

1. 電網中的諧波次數最大是多少

理論上，任意次諧波都會有。
一般而言，偶次諧波很小，可以忽略。諧波次數越高，諧波含量越小，當諧波含量小到一定程度，一般就不關注了。
按照目前電網諧波分析儀器的技術參數看，只關心51次以下的諧波。

2. 諧波次數的諧波危害

一般來講,變頻器對容量相對較大的電力系統影響不很明顯,而對容量小的系統,諧波產生的干擾就不可忽視,它對公用電網是一種污染.諧波污染對電力系統的危害是嚴重的,主要表現在: (1)諧波對供電線路產生了附加損耗.由於集膚效應和鄰近效應,使線路電阻隨頻率增加而提高,造成電能的浪費;由於中性線正常時流過電流很小,故其導線較細,當大量的三次諧波流過中性線時,會使導線過熱、絕緣老化、壽命縮短以至損壞; (2)諧波影響各種電氣設備的正常工作.對如發電機的旋轉電機產生附加功率損耗、發熱、機械振動和雜訊;對斷路器,當電流波形過零點時,由於諧波的存在可能造成高的di/dt,這將使開斷困難,並且延長故障電流的切除時間; (3)諧波使電網中的電容器產生諧振.工頻下,系統裝設的各種用途的電容器比系統中的感抗要大得多,不會產生諧振,但諧波頻率時,感抗值成倍增加而容抗值成倍減少,這就有可能出現諧振,諧振將放大諧波電流,導致電容器等設備被燒毀; (4)諧波引起公用電網局部的並聯諧振和串聯諧振,從而使諧波放大,這就使上述危害大大增加,甚至引起嚴重的責任事故; (5)諧波將使得繼電保護和自動裝置出現誤動作,並使儀表和電能計量出現較大誤差;諧波對其他系統及電力用戶危害也很大:如對附近的通信系統產生干擾,輕者出現雜訊,降低通信質量,重者丟失信息,使通信系統無法正常工作;影響電子設備工作精度,使精密機械加工的產品質量降低;設備壽命縮短,家用電器工況變壞等.

3. 諧波的產生

在理想的干凈供電系統中，電流和電壓都是正弦波的。在只含線性元件(如：電阻)的簡單電路里，流過的電流與施加的電壓成正比，流過的電流是正弦波。
用傅立葉分析原理，能夠把非正弦曲線信號分解成基本部分和它的倍數。
在電力系統中，諧波產生的根本原因是由於非線性負載所致。當電流流經負載時，與所加的電壓不呈線性關系，就形成非正弦電流，即電路中有諧波產生。由於半導體晶閘管的開關操作和二極體、半導體晶閘管的非線性特性，電力系統的某些設備如功率轉換器會呈現比較大的背離正弦曲線波形。
諧波電流的產生是與功率轉換器的脈沖數相關的。6脈沖設備僅有5、7、11、13、17、19 …。n倍於電網頻率。功率變換器的脈沖數越高，最低次的諧波分量的頻率的次數就越高。
其他功率消耗裝置，例如熒光燈的電子控制調節器產生大強度的3 次諧波( 150 赫茲)。
在供電網路阻抗( 電阻) 下這樣的非正弦曲線電流導致一個非正弦曲線的電壓降。在供電網路阻抗下產生諧波電壓的振幅等於相應諧波電流和對應於該電流頻率的供電網路阻抗Z的乘積。次數越高，諧波分量的振幅越低。
只要哪裡有諧波源那裡就有諧波產生。也有可能，諧波分量通過供電網路到達用戶網路。例如，供電網路中一個用戶工廠的運轉可能被相鄰的另一個用戶設備產生的諧波所干擾。 所有的非線性負荷都能產生諧波電流，產生諧波的設備類型有：開關模式電源(SMPS)、電子熒光燈鎮流器、調速傳動裝置、不間斷電源(UPS)、磁性鐵芯設備及某些家用電器如電視機等。
電網諧波來自於三個方面：一是發電源質量不高產生諧波；二是輸配電系統產生諧波；三是用電設備產生的諧波，其中用電設備產生的諧波最多。
1、電網與電源設備 發電機由於三相繞組在製作上很難做到絕對對稱，鐵心也很難做到絕對均勻一致和其他一些原因，發電源多少也會產生一些諧波，但一般來說很少。 輸配電系統中主要是電力變壓器產生諧波，由於變壓器鐵心的飽和，磁化曲線的非線性，加上設計變壓器時考慮經濟性，其工作磁密選擇在磁化曲線的近飽和段上， 這樣就使得磁化電流呈尖頂波形，因而含有奇次諧波。它的大小與磁路的結構形式、鐵心的飽和程度有關。鐵心的飽和程度越高，變壓器工作點偏離線性越遠，諧波 電流也就越大，其中3次諧波電流可達額定電流的0.5%。
2、在用電設備中，下面一些設備都能產生諧波
（1）晶閘管整流設備：由於晶閘管整流在電力機車、鋁電解槽、充電裝置、開關電 源等許多方面得到了越來越廣泛的應用，給電網造成了大量的諧波。我們知道，晶閘管整流裝置採用移相控制，從電網吸收的是缺角的正弦波，從而給電網留下的也 是另一部分缺角的正弦波，顯然在留下部分中含有大量的諧波。如果整流裝置為單相整流電路，在接感性負載時則含有奇次諧波電流，其中3次諧波的含量可達基波的30%；接容性負載時則含有奇次諧波電壓，其諧波含量隨電容值的增大而增大。如果整流裝置為三相全控橋6脈沖整流器，變壓器原邊及供電線路含有5次及以上奇次諧波電流；如果是12脈沖整流器，也還有11次及以上奇次諧波電流。經統計表明：由整流裝置產生的諧波占所有諧波的近40%，這是最大的諧波源。
（2）變頻裝置：變頻裝置常用於風機、水泵、電梯等設備中，由於採用了相位控制，諧波成份很復雜，除含有整數次諧波外，還含有分數次諧波，這類裝置的功率一般較大，隨著變頻調速的使用的增多，對電網造成的諧波也越來越多。右圖為變頻器的輸入輸出波形圖，由圖可知，變頻器的輸出電壓諧波含量豐富，輸入電流亦含有較大的諧波。
（3）電弧爐、電石爐：由於加熱原料時電爐的三相電極很難同時接觸到高低不平的爐料，使得燃燒不穩定，引起三相負荷不平衡，產生諧波電流，經變壓器的三角形連接線圈而注入電網。其中主要是2～7次的諧波，平均可達基波的8%～20%，最大可達45%。
（4）氣體放電類電光源：熒光燈、高壓汞燈、高壓鈉燈與金屬鹵化物燈等屬於氣體放電類電光源。分析與測量這類電光源的伏安特性，可知其非線性十分嚴重，有的還含有負的伏安特性，它們會給電網造成奇次諧波電流。
（5）家用電器：電視機、錄像機、計算機、調光燈具、調溫炊具等，因具有調壓整流裝置，會產生較深的奇次諧波。在洗衣機、電風扇、空調器等有繞組的設備中，因不平衡電流的變化也能使波形改變。這些家用電器雖然功率較小，但數量巨大，也是諧波的主要來源之一。

4. 什麼是特徵諧波和非特徵諧波如何根據整流設備的脈沖數確定特徵諧波的次數

特徵諧波是指整流器在平衡狀態下工作時產生的特定次數的諧波電流成分；如整流器是P脈整流，則其產生的特徵諧波次數為KP±1次。
舉例：六脈整流的特徵諧波次數為5、7、11、13...

5. 電力系統裡面諧波基本沒有偶次諧波，都是奇次諧波。。如果出現了比較大的偶次諧波，那是什麼原因產生的

三相三線制的三相對稱（電源對稱，負載對稱）系統中，不含偶次諧波及三的整數倍的諧波。對於不對稱系統，完全可能出現偶次諧波，甚至是直流分量。
諧波來源
一是發電源質量不高產生諧波
發電機由於三相繞組在製作上很難做到絕對對稱，鐵心也很難做到絕對均勻一致和其他一些原因，電源多少也會產生一些諧波，但一般來說很少。
二是輸配電系統產生諧波
輸配電系統中主要是電力變壓器產生諧波，由於變壓器鐵心的飽和，磁化曲線的非線性，加上設計變壓器時考慮經濟性，其工作磁密選擇在磁化曲線的近飽和段上，這樣就使得磁化電流呈尖頂波形，因而含有奇次諧波。它的大小與磁路的結構形式、鐵心的飽和程度有關。鐵心的飽和程度越高，變壓器工作點偏離線性越遠，諧波電流也就越大，其中3次諧波電流可達額定電流0.5%。
三是用電設備產生的諧波
晶閘管整流設備。由於晶閘管整流在電力機車、鋁電解槽、充電裝置、開關電源等許多方面得到了越來越廣泛的應用，給電網造成了大量的諧波。我們知道，晶閘管整流裝置採用移相控制，從電網吸收的是缺角的正弦波，從而給電網留下的也是另一部分缺角的正弦波，顯然在留下部分中含有大量的諧波。如果整流裝置為單相整流電路，在接感性負載時則含有奇次諧波電流，其中3次諧波的含量可達基波的30%；接容性負載時則含有奇次諧波電壓，其諧波含量隨電容值的增大而增大。如果整流裝置為三相全控橋6脈整流器，變壓器原邊及供電線路含有5次及以上奇次諧波電流；如果是12脈沖整流器，也還有11次及以上奇次諧波電流。經統計表明：由整流裝置產生的諧波占所有諧波的近40%，這是最大的諧波源。
變頻裝置。變頻裝置常用於風機、水泵、電梯等設備中，由於採用了相位控制，諧波成份很復雜，除含有整數次諧波外，還含有分數次諧波，這類裝置的功率一般較大，隨著變頻調速的發展，對電網造成的諧波也越來越多。
電弧爐、電石爐。由於加熱原料時電爐的三相電極很難同時接觸到高低不平的爐料，使得燃燒不穩定，引起三相負荷不平衡，產生諧波電流，經變壓器的三角形連接線圈而注入電網。其中主要是2次、7次諧波，平均可達基波的8% 、20%，最大可達45%。
氣體放電類電光源。熒光燈、高壓汞燈、高壓鈉燈與金屬鹵化物燈等屬於氣體放電類電光源。分析與測量這類電光源的伏安特性，可知其非線性十分嚴重，有的還含有負的伏安特性，它們會給電網造成奇次諧波電流。
家用電器。電視機、錄像機、計算機、調光燈具、調溫炊具等，因具有調壓整流裝置，會產生較深的奇次諧波。在洗衣機、電風扇、空調器等有繞組的設備中，因不平衡電流的變化也能使波形改變。這些家用電器雖然功率較小，但數量巨大，也是諧波的主要來源之一。
電力系統中諧波的來源
電力系統中的諧波來自電氣設備，也就是說來自發電設備和用電設備。由於發電機的轉子產生的磁場不可能是完善的正弦波，因此發電機發出的電壓波形不可能是一點不失真的正弦波。目前我國應用的發電機有兩大類：隱極機和凸極機。隱極機多用於汽輪發電機，凸極機多用於水輪發電機。
對於諧波分量而言，隱極機優於凸極機，但隨著科技進步，可控硅、IGBT等電子勵磁裝置的投入，使發電機的諧波分量有所上升。當發電機的端電壓高於額定電壓的10%以上時，由於電機的磁飽和，會使電壓的三次諧波明顯增加。同樣在變壓器的電源側電壓超過額定電壓10%以上時，也會使二次側電壓的三次諧波明顯增加。由於電網電壓偏移在±7%以下，所以發電、變電設備產生的諧波分量都比較小，比國家的考核標准低的多，因此發電、變電設備不是影響電網電壓波形方面質量的主要矛盾。
為此，影響電網電壓波形質量的主要矛盾是非線性用電設備，也就是說非線性用電設備是主要的諧波源，非線性用電設備主要有以下四大類：
· 電弧加熱設備：如電弧爐、電焊機等。
· 交流整流的直流用電設備：如電力機車、電解、電鍍等。
· 交流整流再逆變用電設備：如變頻調速、變頻空調等。
· 開關電源設備：如中頻爐、彩色電視機、電腦、電子整流器等。
這些用電設備都是非線性用電設備，但它們產生的諧波各不相同，具體舉例分析如下：
電弧加熱設備是由於電弧在70伏以上才會起弧，才會有弧電流，並且滅弧電壓略低於起弧電壓，造成弧電流與弧電壓的非線性。
此外，弧電流的波形還有一定的非對稱性。正是由於弧電流是非正弦波，造成電弧加熱設備對電網的諧波污染比較大，而且多為18次以下的低次諧波污染。其實電焊機在上世紀四、五十年代已廣泛應用，由於電弧加熱設備量少，電焊機應用的同時率就更小了，對整個電網的影響比較小，但發現當在燒電焊時，局部低壓電網的電壓和電流變化很大，有較大的諧波影響。
交流整流直流用電設備的諧波產生的原因是由於整流設備有一個閥電壓，在小於閥電壓時，電流為零。這類用電設備為了提供平穩的直流電源，在整流設備中加入了儲能元件（濾波電容和濾波電感），從而使閥電壓提高，加激了諧波的產生量。為了控制直流用電設備的電壓和電流，在整流設備中應用了可控硅，這使得該類設備的諧波污染更嚴重，而且諧波的次數比較低。
交流整流再逆變用電設備，在交流變直流過程中產生的諧波與上述的交流整流直流用電設備一樣，它在直流逆變成交流時又有逆變波形反射到交流電流，這類設備產生的諧波分量不僅有低次諧波，也有高次諧波。
雖然這類設備單台容量比上述兩類設備容量要小，但它的分布面廣，數量多，是推廣使用的技術手段，因此它的諧波污染應引起足夠關注。
開關電源設備應用很廣，它的工作原理是先把交流整流成直流，通過開關管控制變壓器初級電流的開通和關閉，從而在變壓器二次側感應出電流，供給用電設備。此外，開關電源的頻率比較高一般在40kHz左右，不僅在整流時產生諧波，而且在開關管開閉時，反射40kHz左右的波至電源。這類用電設備同樣是單台容量不大，但它是應用面最廣、量最大的非線性用電設備，它還有一定量的三次諧波，造成配變的中心線電流居高不下，而且三次諧波還會通過配變污染到10kV電網。

6. 諧波干擾大對家用電器有影響嗎

呵呵
1、……不知道2000台同時工作時會怎麼樣，誰能給點建議或者看法嗎？
如果在同一變壓內器的容同一側工作，估計變壓器會吱吱亂叫，配電房中的補償櫃很快燒保險，電容鼓包甚至爆裂，同一側上的交流電機發熱冒煙，供電線路的中線電流上升發熱甚至燒毀，……，等等，危害很多啊！
建議把PFC涉及好一點，保護電網環境，匹夫有責啊！
2、國家有限制諧波程度這方面的規定嗎？
有，GB/T 14549-1993 《電能質量 公用電網諧波》，請網路一下。公開的。
不過國家沒有法律及行政文件，來處罰排放諧波的作俑者。所以你也可以置之不理，這就是現在電網上諧波很大的原因！不負責的還是很多哦！
3、家用電器一般也都在輸入級加了抗干擾的措施，不知道還會不會受影響？
家用電器一般不拍諧波，家電大多數自己就是個諧波源！家電怕的是高頻電磁干擾。這是從空間來的，線路上來的不多。

7. 什麼是諧波次數

將一個非周期正弦信號按傅里葉級數展開，由其中的諧波頻率與基波頻率之比所得出的整數。諧波次數應為整數，用諧波頻率同基波頻率之比給出。

8. 是不是諧波次數越高，危害越大

在電力系統中諧波產生的根本原因是由於非線性負載所致。當電流流經負載時，與所加的電壓不呈線性關系，就形成非正弦電流，即電路中有諧波產生。諧波頻率是基波頻率的整倍數，根據法國數學家傅立葉(M．Fourier)分析原理證明，任何重復的波形都可以分解為含有基波頻率和一系列為基波倍數的諧波的正弦波分量。諧波是正弦波，每個諧波都具有不同的頻率，幅度與相角。諧波可以區分為偶次與奇次性，第3、5、7次編號的為奇次諧波，而2、4、6、8等為偶次諧波，如基波為50Hz時，2次諧波為l00Hz，3次諧波則是150Hz。一般地講，奇次諧波引起的危害比偶次諧波更多更大。在平衡的三相系統中， 由於對稱關系，偶次諧波已經被消除了，只有奇次諧波存在。對於三相整流負載， 出現的諧波電流是6n±1次諧波，例如5、7、11、13、17、19等，變頻器主要產生5、7次諧波。
「諧波」一詞起源於聲學。有關諧波的數學分析在18世紀和19世紀已經奠定了良好的基礎。傅里葉等人提出的諧波分析方法至今仍被廣泛應用。電力系統的諧波問題早在20世紀20年代和30年代就引起了人們的注意。當時在德國，由於使用靜止汞弧變流器而造成了電壓、電流波形的畸變。1945年J.C.Read發表的有關變流器諧波的論文是早期有關諧波研究的經典論文。
到了50年代和60年代，由於高壓直流輸電技術的發展，發表了有關變流器引起電力系統諧波問題的大量論文。70年代以來，由於電力電子技術的飛速發展，各種電力電子裝置在電力系統、工業、交通及家庭中的應用日益廣泛，諧波所造成的危害也日趨嚴重。世界各國都對諧波問題予以充分和關注。國際上召開了多次有關諧波問題的學術會議，不少國家和國際學術組織都制定了限制電力系統諧波和用電設備諧波的標准和規定。
諧波研究的意義，道德是因為諧波的危害十分嚴重。諧波使電能的生產、傳輸和利用的效率降低，使電氣設備過熱、產生振動和雜訊，並使絕緣老化，使用壽命縮短，甚至發生故障或燒毀。諧波可引起電力系統局部並聯諧振或串聯諧振，使諧波含量放大，造成電容器等設備燒毀。諧波還會引起繼電保護和自動裝置誤動作，使電能計量出現混亂。對於電力系統外部，諧波對通信設備和電子設備會產生嚴重干擾。
2.諧波的危害
理想的公用電網所提供的電壓應該是單一而固定的頻率以及規定的電壓幅值。諧波電流和諧波電壓的出現，對公用電網是一種污染，它使用電設備所處的環境惡化，也對周圍的能耐電力電子設備廣泛應用以前，人們對諧波及其危害就進行過一些研究，並有一定認識，但那時諧波污染還沒有引起足夠的重視。近三四十年來，各種電力電子裝置的迅速發展使得公用電網的諧波污染日趨嚴重，由諧波引起的各種故障和事故也不斷發生，諧波危害的嚴重性才引起人們高度的關注。諧波對公用電網和其他系統的危害大致有以下幾個方面。
（1）諧波使公用電網中的元件產生了附加的諧波損耗，降低了發電、輸電及用電設備的效率，大量的3次諧波流過中性線時會使線路過熱甚至發生火災。
（2）諧波影響各種電氣設備的正常工作。 諧波對電機的影響除引起附加損耗外，還會產生機械振動、雜訊和過電壓，使變壓器局部嚴重過熱。諧波使電容器、電纜等設備過熱、絕緣老化、壽命縮短，以至損壞。
（3）諧波會引起公用電網中局部的並聯諧振和串聯諧振，從而使諧波放大，這就使上述（1）和（2）的危害大大增加，甚至引起嚴重事故。
（4）諧波會導致繼電保護和自動裝置的誤動作，並會使電氣測量儀表計量不準確。
（5）諧波會對鄰近的通信系統產生干擾，輕者產生雜訊，降低通信質量；重者導致住處丟失，使通信系統無法正常工作。
你說的電器是家用還是系統中用的，家用危害不大，如果系統內的危害還是比較明顯的

9. 電網諧波分為3次諧波，五次、7次、9次、11次，甚至更高 ，是3次比較嚴重，還是也多次越嚴重，為什麼

3次諧波最嚴重，三次諧波的幅值最大，對繼電保護的影響也最大，對設備的沖擊也最大。

產生諧波的電氣設備、電子設備在當今社會應用相當廣泛，例如：中頻電爐，超聲波裝置，家用視聽設備，電力電容器，電視機，電氣設備，焊接設備，復印機，逆變器、計算機，通信設備，變頻器，充電電氣設備，變頻空調，電動機、熒光燈，不間斷電源等電氣設備。

這些電氣設備具有明顯的非線性特性，工作時都會產生大量的諧波電流和諧波電壓，當此類諧波電流及諧波電壓超過注入公共連接點的諧波電流允許值和公用電網諧波電壓限值，則將會危害電力用戶和電網。

(9)家用電器所產生的諧波次數擴展閱讀：

治理諧波的措施

當諧波電壓超過連接點處的限值，諧波源的自然功率因數較高（如核磁共振機、變頻調速器等電氣設備），非線性負荷的諧波電流較大，諧波波頻較寬（如大功率電氣設備）時，諧波按下列原則進行治理：

（1）採用專用配電迴路或專用變壓器供電；

（2）當非線性負荷容量占配電變壓器容量的比例較大，設備的自然功率因數較高時，應在變壓器低壓配電母線側集中裝設有源電力濾波器；

（3）當配電變壓器僅為少數重要的非線性設備提供電源時，宜採取就地裝設有源電力濾波器或者選用具備抑制諧波功能的設備對每台產生諧波源的電氣設備進行抑制及治理。

10. 家用變頻空調產生的是幾次諧波

家用變頻空調產生的是三次諧波。
變頻空調的諧波污染，主要是指變頻空調產生的諧波，對家電以及對電網的污染，對人體本身沒有什麼危害。
諧波是頻率、波長相同的波相互作用，產生共振現像，，會干擾破壞其他交流設備的穩定和安全。諧波使電能的生產、傳輸和利用的效率降低，使電氣設備過熱、產生振動和雜訊，並使絕緣老化，使用壽命縮短，甚至發生故障或燒毀。諧波可引起電力系統局部並聯諧振或串聯諧振，使諧波含量放大，造成電容器等設備燒毀。諧波還會引起繼電保護和自動裝置誤動作，使電能計量出現混亂。對於電力系統外部，諧波對通信設備和電子設備會產生嚴重干擾。