如何避免非线性负载产生谐波电流失真

返回列表来源：发布日期：2025-09-30 15:06:33【大中小】

随着工业化进程的不断推进，各类电子设备和电力设备的普及，尤其是那些含有变频器、电力电子设备等非线性负载的设备，带来了电力系统中的谐波电流失真。那么，如何避免非线性负载产生的谐波失真呢？

非线性负载

1.谐波电流失真带来的问题

1.1设备损坏与过热

谐波电流增加了设备的电流负担，导致电气元件（如变压器、电动机、电容器等）过热。变压器在承受谐波时，铁芯会产生额外的涡流损耗，而电动机的转子与定子的电流波形发生失真，也可能造成机械损耗和热损耗，缩短设备的使用寿命。

1.2电能质量恶化

谐波电流会导致电力系统的电压波形发生畸变，从而影响整个系统的电能质量。设备在受谐波电流干扰时，可能会出现操作不稳定、工作效率降低的现象。

1.3保护设备失灵

一些电力保护设备（如断路器、继电器等）对电流波形非常敏感。当谐波电流过大时，可能导致保护设备误动作或失灵，影响整个电力系统的安全性。

2.如何避免非线性负载产生谐波电流失真

2.1使用有源滤波器（apf）

有源滤波器是一种能够实时检测和消除谐波的设备。当谐波电流被检测到时，有源滤波器会注入反向的谐波电流，抵消原有的谐波分量。apf的优点在于能够高效、动态地跟踪和抑制谐波，尤其适用于动态负载和变化较大的负载场合。

2.2安装无源滤波器（lc滤波器）

无源滤波器是一种广泛应用于工业和商业系统中的谐波抑制设备。通过使用电感和电容等元件，滤波器能够将特定频率的谐波滤除。无源滤波器通常用于抑制某一特定谐波频段的干扰，效果稳定且成本较低。常见的配置包括低通滤波器、带通滤波器等。

2.3采用适当的电源设计

为了减少谐波电流的产生，可以通过优化电源的设计，选择合适的电力电子设备。例如，选用具有较高功率因数的电源，避免过度使用低功率因数的设备。此外，变频器和电力电子设备的设计应该考虑谐波抑制，选择谐波抑制效果较好的整流和逆变电路，避免产生高次谐波。

谐波电流失真

非线性负载产生的谐波电流失真是电力系统中不可忽视的问题。谐波不仅影响电能质量，导致设备损坏和能效降低，还可能引发保护设备失效，影响系统的安全性。

SVG静止无功发生器
APF有源滤波器

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。
电热电容器

库克库伯电气厂商的电热电容器主要用于中频感应加热电气系统中,提高功率因素或改善回路特性。电热电容器主要由芯子和箱壳组成,其间充满优质的浸渍剂,芯子焊有冷却水管供电容器冷却用。
高压电抗器
直流滤波电容器

库克库伯电气直流滤波电容器适用于交流进线电压380-1250V,中间直流电压 2kV以下,大功率串联谐振感应加热电源的直流母线旁路谐波大电流和直流电压支撑。产品性能符合GB/T17702.1-1999及IEC61071-1（1991）标准。