高次谐波和低次谐波产生的原因及危害

返回列表来源：网络发布日期：2026-04-14 15:04:05【大中小】

随着电力电子设备的大量应用，电力系统谐波问题日益凸显。其中，高次谐波与低次谐波作为两类典型电能质量问题，不仅影响系统运行效率，还可能对设备安全造成严重威胁。那么，高次谐波和低次谐波究竟是如何产生的？又会带来哪些危害？

高次谐波

一、什么是高次谐波与低次谐波

谐波是指频率为基波（通常为50Hz或60Hz）整数倍的电流或电压分量。根据频率高低的不同，一般可分为：

1.低次谐波：通常指2～5次谐波（如2次、3次、5次）

2.高次谐波：通常指7次及以上的谐波（如7次、11次、13次等）

不同阶次的谐波在系统中的表现形式和影响程度各不相同，因此需要区别分析。

二、低次谐波的产生原因

低次谐波往往来源于结构性不对称或典型非线性负载，主要包括以下几类：

1.三相不平衡负载
当三相负载分配不均时，容易产生2次、3次等低次谐波，尤其是零序谐波（如3次谐波）在中性线中叠加明显。

2.整流设备（如6脉波整流器）
常见的整流装置会产生5次、7次等低次谐波，这是工业系统中最典型的谐波来源之一。

3.磁性设备非线性
如变压器铁芯磁饱和，会导致电流波形畸变，从而产生低次谐波。

三、高次谐波的产生原因

1.变频器与逆变器
PWM调制技术在带来高效控制的同时，也会引入大量高次谐波。

2.开关电源设备
如UPS、电焊机、计算机电源等，其高频开关动作会产生丰富的高频谐波分量。

3.电弧类负载
如电弧炉、感应加热设备，在运行过程中电流波动剧烈，会产生宽频带谐波，其中包含大量高次谐波。

低次谐波

总体来看，无论是低次谐波还是高次谐波，其产生都源于非线性负载和电力电子设备的广泛应用，而其危害则体现在设备发热、系统不稳定以及电能质量下降等多个方面。正因如此，对谐波问题的识别与治理，已经成为现代电力系统运行中不可忽视的重要环节。

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库克库伯CKKB有源滤波器的基本原理就是使用实时动态补偿，采用CT采集负载产生的电流型号，通过内部的检测电流分离出其中的谐波部分，然后通过PWM信号发送给内部IGBT功率变换器产生与谐波大小相等相位相反的补偿电流，实现滤波功能。
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