电力系统谐波源的种类及其特性(3)

二、 铁磁饱和装置

发电机、电动机和变压器这种带有铁芯的设备工作在磁化饱和曲线拐点的下方时，处于线性状态；当其运行在拐点上方时，其铁芯处于非线性状态，即使加以纯正的正弦电压，电流也会发生畸变。

由于发电机和电动机都是旋转电机，产生谐波的主要原因是结构问题，且产生的谐波含量有限，并在设计和制造时会得到很好的补偿。国际电工委员会规定发电机实际端电压的波形与基波的偏差在任何时刻都不得高于5%。电动机产生的谐波量一般在0.6%一下。因此发电机和电动机不是系统主要的谐波源。发电机产生的谐波电势只与其本身结构和运行状态有关，基本与系统参数无关，因此可以将其视作恒压谐波源。

在电力系统中，变压器的总容量一般为发电机总容量的4倍以上，它是系统普遍存在的谐波源。由于变压器在系统中的数量很大，因此变压器向系统注入的谐波不可忽视。在变压器正常运行的情况下，电压为额定电压，铁芯工作在线性范围内，产生的谐波含量很小。但在轻载运行时，由于负荷下降导致电压升高，铁芯的饱和程度加深，使得铁芯此时运行在非线性段，且此时的励磁电流占总电流比重较大，故产生的谐波对系统影响较大。另外当变压器流过直流时，铁芯的饱和程度会很快加重，励磁电流显著增加导致谐波含量增大。在系统出现暂态过程，变压器铁芯的磁饱和特性使得电流波形畸变的更加严重。

三、 换流整流装置

目前，电力系统中最重要的非线性负荷是各种基于电力电子器件的大功率换流器。换流器本身的作用就是将电流的波形变成我们所需要的形状，这样一来换流器自身就是一个非线性的元件。加之其直流侧滤波装置的选择不同，也会以不同的方式向系统注入谐波。随着系统大功率电力电子换流装置运用的不断增多，其产生的谐波污染早已不容小视。

以直流侧分别采用电感和电容滤波的整流器为例。如图2：

图2（a）

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