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1μH R2：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。
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发表于 2020-4-14 20:15:58
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发表于 2020-4-15 04:07:53