谐波电流与谐波阻抗的估算

按IEC标准[5]的介绍，谐波阻抗的计算是很复杂的，现已有几个测量计算方法，但没有一个是完全满意的，即使有最好的计算机软件和网络分析仪，虽然它可能对缺乏可靠的数据进行补偿。此外，网络的谐波阻抗随时间变化，可能有显著的变化。谐波阻抗Zh=h×X1（谐波次数×基波电抗）似乎是顺理成章的，但这是有严格限制条件的，即没有大的并联补偿电容和没有大的电缆网络，13次及以下谐波源不可能发生谐振。若想按上式推算并希望通常有优于20%的准确度，则对电力(中、高压)系统的阻抗有某些定量要求；如果电力系统中有单一的或多重的并联谐振回路，则另有计算方法，详见文献[5]的介绍。
另外谐波电流中还有零序成份，如3、9、15次等，这些谐波阻抗如果包括配电变压器的阻抗在内(计算低压系统的系统谐波阻抗时就是一例)，还和变压器的绕组接线有关系即对Dyn和Yyn是不一样的，Yyn的零序阻抗比Dyn的大了几十倍[6]。
既然谐波阻抗的计算有上述难处，如果谐波阻抗的测量是在不带谐波负载的状态下进行的，按推理，这也是不准确的，这样，就只有实地测量谐波电压。此时再求谐波阻抗已没有实际意义了。因为估算谐波电流和谐波阻抗，就是为了得到谐波电压，并判断它是否已经超标。[FS:PAGE]
8  特殊问题—中性线(N)上谐波
N线上的谐波主要成分是3次，它是三相3次谐波的合成，如果谐波成分大了，将使N线导体包括变压器的内部母线，接头过热，因此要分析下面一系列问题：如何估算N线电流，如何选择N线截面，要选用K系数变压器吗？
8.1 如何估算N线电流(IN)
N线电流包括基波电流与谐波电流，用N线又分N母线与分支N线，谐波电流源又分三种类型，先从简单问题开始：
(1) 基波电流
这是三相负荷不平衡的结果，通常对母线而言不超过变压器额定电流的10%，否则对Yyn绕组接线而言，将有相电压的严重不对称，见文献[8]，对Dyn接线变压，虽不受限制，但由于设计对负荷的均衡分配，估计也不易超过10%。对N分支干线而言，很有可能超过相线电流的10%，要具体工程具体分析，特别是工业中有较大功率的单相设备时;商、住、办公楼则要看支干N线哪一级的N线。
(2) 中线电流(I)
中线电流包括不平衡的基波电流，3次和 9次谐波电流则是各相之代数和，对5次谐波分析如下：A、B、C三相，对基波A-B相位差120°。对5次则差600°，相差600°即差240°；同理 A-C相差240°同，对5次则差1200°，差1200°即差120°。再看7次，基波差120°，7次则差840°即差120°，基波差240°，7 次即差1680°就是240°。因此在下面的分析计算中，中性只增加了3次、9次等3的倍数的谐波，如果以负载的总电流IL为基数，则中性线电流IN如下：