谐波电流与谐波阻抗的估算

如果三相负载是平衡的，负载作三角形联接时，输入线电流中没有3次及3的倍数次谐波电流，但可以在负载中流通；如果星形连接且不引出中性点，则输入线电流和负载电流都没有3及3的倍数次谐波。
3.2 电流型谐波源（直流用大电感滤波）
如前所述，谐波电流计算已有一段历史，故简要介绍如下：（一般只涉及到三相电路）
如果输出直流是平滑的，而且忽略整流时的换流现象，则谐波电流相对值为
    Ih/Ii=1/h     (3)
式中:Ih—谐波电流；
    I1—基波电流，决定于负载；
    h—谐波次数。
当整流脉动数为6(例如三相全桥)，则谐波次数为5、7、11、13等奇数次谐波即h=6n±1。脉动数为12时，则没有5次和7次谐波。
下面一些因素，会使谐波电流偏离1/h规律：
(1) 移相角控制增加时，谐波电流略有增加；
(2) 系统阻抗增加，短路容量减少，换流重叠角增加，则谐波电流略有减少；
(3) 直流电流平滑度降低时，对6脉动电路而言5次谐波会显著增加，更高次谐波变化不大；
(4) 由于线路电压或阻抗或移相角不平衡时，将出现整数次的非特征谐波次数如下:
   h≠6n±1    (4)
详情如理论分析和曲线见文献[2]，数据表格见文献[1]，但是已可看出明显的规律，那就是整流的相数决定了脉动数的多少，因而就决定了谐波的次数的高低和谐波量的大小，这是首要的，其次是直流电流平滑度的影响。
3.3 电压型谐波源
常见之于通用PWM变频器调速装置，其前端为三相桥式整流带大电容滤波，其谐波电流相对值如表3[1]。
表3  三相电压型谐波源的谐波相对值

 

表3中: Ud/Udi；Ud实际直流电压；
 Udi无载时直流理想电压；
 Rsc短路比，即输入侧短路功率与装置直流额定功率之比；
 Ih第h次谐波电流；
 I1基波电流。
很明显的可以看出，变频装置接入电网点和短路功率大，即系统阻抗愈小，谐波电流愈大，限制谐波电流的首选实用办法就是在变频交流侧串入一个交流电抗器。
对本问题，文献[2]内信息很少，笔者曾有一文献[3]，欲知详情，也可以参考。

4  其它谐波源简介
(1) 电弧炉
谐波电流的大小与许多因素例如运行方式，炉料种类，炉内温度、电极的情况有关，谐波的大小变化无规律。
(2) 气体放电灯和交流直接供电的荧光灯
文献[4]《工程设计中气体放电光源谐波估算方法的研究》是在谐波测试的基础上的研究结论。遗憾的是所见资料不全，因为气体放电灯还有其它的品种规格，也未包括荧光灯。据测试结果，高压汞钠灯三次谐波约为总电流的14%左右，而5次7次分量小，只有2%左右，不知此数据能否适用其它光源，也不清楚国内是否还有学者在测定光源本身的谐波发射量。[FS:PAGE]