諧波治理連載3諧波電流會導致哪些故障現象？
非線性負載產生的諧波電流對於配電係統以及配電係統所供電的電子設備都是十分有害的，典型的危害如下表所示，這些危害中，有些是諧波電流直接導致的（例如發熱），有些危害是諧波電流產生諧波電壓導致的（例如對其他設備的影響）。由於產生這些問題的根源在於負載產生的諧波電流，因此統稱為諧波電流的問題。
如表：諧波電流導致的故障現象
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現象 |
後果 |
原因 |
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電纜過熱 |
電纜早期老化，絕緣損壞 |
諧波電流的頻率更高，電流發出的熱量與頻率的平方成正比 |
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變壓器過熱 |
縮短變壓器壽命，降低變壓器的有效容量 |
頻率較高的電流產生更大的銅損和鐵損 |
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變壓器噪聲大 |
降低環境舒適性 |
諧波電流所在的頻率更接近人耳的敏感區 |
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零線中電流過大 |
電纜加速老化甚至誘發火災 |
單相變頻器產生的3次諧波在零線上疊加，電流有效值接近相線的1.7倍，並且電流頻率更高（發熱嚴重） |
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電網上的設備性能降低 |
CNC、PLC、UPS、變頻器等誤動作或者壽命縮短 |
諧波電流流過電網阻抗時，產生了諧波電壓，這些諧波電壓對電子設備形成乾擾 |
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無功補償電容過流 |
電容過熱甚至損壞、諧波放大、電容不能投切等 |
諧波電流更容易流過電容，造成電容過載，諧波電流還會誘發諧振，在電容上產生更大的諧波電流，導致電容過熱。 |
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電機發熱、振動 |
電機繞組或軸承損壞 |
諧波電流施加在電機上導致高頻電流和負序電流，這是電機所不允許的 |
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降低發電機或UPS的額定功率 |
發電機和UPS達不到額定的輸出功率 |
發電機和UPS的內阻較大，諧波電流流過這些電源時，會產生更大的諧波電壓，導致輸出電壓畸變過大，不能滿足負載的要求 |
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保護設備的誤動作 |
意外跳閘、斷電，影響正常生產 |
大部分保護設備是按照正弦波電壓和電流進行設計和校準的，不適應諧波的場合 |
總結：
諧波電流導致的故障現象分為兩大類：
、導致電纜或變壓器過熱；
**、導致電網上的其他設備出現誤動作或性能降低。無論那類故障現象，元凶都是諧波電流，過熱是由於電流直接導致的，乾擾其它設備是由諧波電流產生諧波電壓後導致的。
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