20世纪80年代以来，随着电力电子技术的迅速发展，我们的电力系统安全运行正面临着严重的威胁，电力系统的供电质量正逐步下降，一些非线性的负荷正把谐波电流注入系统，使公共连接点的电压波形严重畸变，并产生很强的电磁干扰（EMI），给周围的电气环境带来极大的污染。

波形畸变是电力系统中的非线性设备引起的，流过非线性设备的电流和加在其上的电压不成比例关系。任何周期性的畸变波形都可用正弦波的和表示，既该波形可用一系列频率为基波频率整数倍的理想正弦波的和来表示。所以国际上公认的谐波的定义为：谐波是一个周期电气量的正弦波分量，其频率为基波频率的整数倍。

供电系统的典型谐波源：

        铁磁饱和型：各种铁心设备，如变压器、电抗器、PT等，产生的谐波为3次

        电子开关型：主要为各种交直流换流装置、双向晶闸管可控开关设备以及PWM变频器等电力电子设备。6脉动、12脉动

        电弧型：交流电弧炉和交流电焊机等。2次、3次、4次、5次、7次等

        荧光灯及计算机等负荷：3次、5次、7次、9次等

解决这种由谐波带来的干扰问题的方法就是安装滤波器，设计时根据不同的谐波性质设计成不同的低阻抗通道。

二、谐波的影响和危害

1、 谐波对变压器的影响

谐波对变压器的主要影响是温度的增加和损耗的增大，当负荷含有谐波电流时，通过阻抗形成谐波电压，谐波电压在铁心叠片中将产生涡流电流，使其产xx热和损耗，这部分损耗以引起涡流的谐波电流的频率的平方成正比增加。进而导致了变压器基波负载容量下降，在早些年运行中的变压器，运行几年都是很正常，但随着近几年电力电子装置的增多，有些变压器的基波容量明显不够，并且发热量和噪声明显增加，这里就有由于谐波的干扰而造成的。

当负载含有大量的三倍频谐波时，即零序谐波时，其谐波电流在变压器的线圈和铁心中形成环流，如果变压器二次没有中性点或中性点不接地，则这些谐波磁链在箱体和铁芯中引起附加发热，如果中性点接地，则会在中性点汇集大量的3倍频谐波电流，引起负载不能正常运行。

2、 谐波对电动机的影响

谐波同样使电动机的温度增加和损耗的增大，主要表现在谐波频率下的铁损和铜损的增加，谐波电压畸变将引起电动机的效率下降、振动和噪音增加。

对于一些多台电动机的传动设备，要求这些电动机的速度和转矩必须保持一致，不同的运行速度和转矩将导致产品质量的下降，更为严重的是使整个工件报废，由于谐波含有各种特殊的频率的谐波电流，所以会产生一定的附加转矩，谐波的干扰就会使上述情况发生。

3、 谐波对电力电容器的影响

由于电力电容器主要表现为容性特征，其容抗随着频率的增加而减小，所以电力电容器具有吸收高次谐波的功能，高次谐波电流流入电容器，使电容器的温度增大和损耗增加，从而影响电容器的使用寿命。

由于电容器的容性特征，加之线路或变压器的感性特征，电容器很容易与系统在某一特征频率下产生谐振，进而更加放大了谐波电压和谐波电流，会使电容器因过电压或过电流而烧毁，所以设计时一定要考虑与系统的谐振问题。

早期的无功补偿大部分采用了串联了0.5%、1%、5%、6%电抗率的电抗器，0.5%、1%电抗率的电抗器只是作为限制合闸涌流用，对谐波没有什么吸收作用，5%、6%电抗率的电抗器对5次以上谐波有一定的吸收作用，可是效果不大，并且忽略了3次谐波的影响，电容器补偿装置盲目串接5%、6%电抗率的电抗器后，引起了三次谐波的放大甚至发生谐振，因此经常发生电容器或电抗器烧毁事件，所以在选型设计时一定要小心。

4、 谐波对电能计量和电子设备的影响

谐波对模拟式仪表和电子式仪表在计量方面产生误差。

模拟式仪表在绕组和圆盘中会出现谐波电流或涡流，由于谐波电流或涡流的存在，在圆盘上产生转矩，使电能表反映出谐波功率，进而使计量产生误差。

电子式仪表会把有害的谐波功率和有益的基波功率同等对待，所以据一些参考资料它的计量误差大于感应式电能表。

谐波对电子设备的影响主要是由于谐波电压或谐波电流的零点和峰值发生变化，即不是真正的零点和峰值，常会使控制电路出现误动，使控制系统控制失败，进而会使整个系统发生崩溃。

三、实际应用中的滤波与无功补偿装置