谐波电流与谐波电压的关系

gkket

电网上同时存在着谐波电流和谐波电压，谐波电流与谐波电压之间的关系是很多人感到迷惑的问题。
首先需要搞清楚谐波电压与谐波电流的因果关系。谐波电流是非线性负载产生的，这些非线性负载从电源吸取非正弦波的电流，这些非正弦波电流中包含了谐波电流。谐波电流流过线路阻抗时，在线路的两端产生了谐波电压（欧姆定律），谐波电压是由谐波电流产生的。打个比方，谐波电流是蛋，在一定条件下(线路存在阻抗)，孵化出了谐波电压这个鸡，（困惑我们的可能还有先有蛋还是先有鸡）如图2-1所示如果特定的配电系统对于N次谐波电流的阻抗为Z­N,谐波电流IN在配电系统上产生的谐波电压VN为：VN=IN*ZN式中：电网阻抗ZN包括了变压器的阻抗和配电线的阻抗，如图2-1：

这里所说的阻抗包含了电阻和电抗两部分，电抗部分包含了电感的感抗，和电容的容抗。按照这个概念，将上图进一步细化，就得到了下图所示的网络
图中的各元素的含义如下：L1：变压器绕组电感R1：变压器绕组电阻L2：配电线路分布电感，大约每米1μHR2：配电线路分布电阻C1：变压器绕组电容+补偿电容，有系统有补偿电容时，可以忽略绕组的电容。C2：配电线路分布电容：大约每米100pf，当系统有补偿电容时，由于其数值很小，可以忽略。如果不考虑系统有补偿电容的情况，并且仅考虑谐波电流（频率较低），则可以忽略C1、C2；这时系统的阻抗可以简化为：Z=R1+R2+Jω(L1+L2)式中：ω为电流的角频率，等于2πf，f是电流频率从上式可以看出，配电线路对于基波和谐波，以及不同次数的谐波具有不同的阻抗值，谐波的次数越高，阻抗值越大。电网的阻抗越高，同样的谐波电流产生的谐波电压越大。需要特别注意的是，配电线路的感抗是不容忽视的。对于标准的电网（提供纯净50hz电压），其上产生的谐波电压是由非线性负载发出的谐波电流产生的，同样的谐波电流在不同的条件下产生的谐波电压不同，电源越弱（包括小容量的变压器、自备发电机、UPS电源等），产生的谐波电压越大；距离电源（变压器、发电机、UPS等）越远，谐波电压越大。有些谐波问题仅在使用应急电源时才暴露出来。

JasonCao

无回帖，不论坛，这才是人道。

yzhqzl

感恩无私的分享与奉献

wxk58624

路过打卡，为优质内容疯狂打 call

125

打卡路过，支持优质原创内容～

qianqiou99

蹲个后续，楼主记得更新呀，在线等挺急的～

黄金杰伦

这逻辑绝了，分析得太到位了吧

gbgj999

谁懂啊！这内容我能循环看十遍

mingriyijiu

来凑个热闹，为楼主增加点人气！

sun-gkdr

学到了学到了，这波分享太实用啦！