許海霞

摘 要：在電力運行當中，變頻器容易產生諧波，對電路上的電能表、電壓表、電流表等設備帶來很大的影響。下面根據諧波產生的原因以及對電力計量裝置產生的影響進行敘述，希望可以給電力計量裝置的維護提供參考。

關鍵詞：變頻器；諧波；計量裝置；電流表

中圖分類號：TM711 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.08.150

隨著社會的發(fā)展，工業(yè)和企業(yè)對電力產生了極大的需求，工業(yè)對電力的需求越來越大，電力輸送的電量也就越來越大，對電力計量裝置的要求也就越來越高。與其他電力裝置相比，變頻器的調速效果非常快，在電力工作過程當中也比較安全，因此被廣泛應用于電路當中。但變頻器本身的逆變電路開關容易產生諧波，諧波對電力中其他電力計量裝置有很多影響。

1 變頻器和電力計量裝置的現狀

從目前我國的電力情況來看，我國對諧波影響電力的問題非常重視，相關部門領導為了更好地解決變頻器諧波影響電力計量裝置的問題，利用現在專業(yè)人才大力研究這方面的問題，目前變頻器的研究已進入了一個嶄新階段，在新科技的背景下研究出了一種變頻器產生諧波少的、對電力計量裝置影響少的設備。隨著社會的發(fā)展，我國對電力需求量的不斷增大，對變頻器的要求也越來越高，我國十分重視變頻器產生的諧波對電力計量裝置的影響，對變頻器的研究取得了一些成就。我國人口基數大，對電的需求量太大，造成電力線路過于復雜、變頻器的工作比較繁重等問題。復雜的電力系統(tǒng)需要足夠的計量裝置來對電路進行保護，大量復雜的電路在一起工作，就會相互產生嚴重的影響，產生的諧波也對電路產生了影響，帶來了產熱增高、環(huán)境溫度過高停電等一系列的問題。

2 諧波的定義及產生過程

我們要徹底了解變頻器產生的諧波對電力計量裝置的影響，就必須對變頻器產生諧波的原理進行探究，對變頻器產生諧波的條件、什么是諧波等進行研究。只有了解清楚諧波，才能研究出變頻器諧波對電力計量裝置產生的影響以及減少變頻器諧波對電力計量裝置影響的方法。

2.1 諧波的定義

在我國的供電系統(tǒng)當中，諧波的定義是：對周期性非正弦電量進行傅立葉級數分解，會得到和電網基波頻率相同的分量，還會得到一系列大于電網基波頻率的分量，這部分電量就是諧波。在諧波當中，諧波頻率與基波頻率的比值（n=fn/f1）被稱為諧波次數。但是在電網當中，有時也存在非整數倍諧波，被稱為非諧波或分數諧波。諧波實際上就是一種干擾量，會使電網受到干擾。

2.2 諧波的產生過程

變頻器諧波產生的原因主要是電力工作過程當中非線性的負載工作導致的，在非線性負載工作的時候，電流經過電力電路當中，會出現電流與電壓不成線性關系的情況，最終導致電路當中產生了正弦波，電路當中的正弦波會隨后產生諧波，對電力計量裝置產生影響。根據法國科學家傅立葉的研究可知，任何正弦波都可以分解成基礎波，對電力計量裝置產生很大影響。諧波是屬于正弦波的一種，根據正弦波的性質可知，諧波可以分解成偶次性諧波和奇次性諧波兩種性質的波，這兩種波在三相系統(tǒng)當中是對稱關系，偶次性波會被消除，這樣在諧波當中就會只有奇次波的存在，變頻器當中只存在奇次性波。在三相系統(tǒng)當中，奇次性波比偶次性波的危害更大，對電力計量裝置的影響也更大。

3 變頻器諧波對電力計量裝置的影響

在電力工作當中變頻器和電力計量裝置都是非常重要的設備，這兩個裝置在電路上缺一不可，電力系統(tǒng)要想更好的運行和工作，我們就必須了解變頻器在工作的時候對電力計量裝置產生哪些影響，在運行過程當中會出現哪些嚴重的問題。只有這樣，才能研究出更好的變頻器，解決諧波對電力計量裝置的影響。

3.1 諧波對變壓器產生的影響

在電力工作過程當中，一般變壓器和變頻器都是在一起工作的，變頻器在工作時有電流通過就會產生諧波，這種諧波在一定程度上會影響到變壓器的正常工作。在電力工作的時候，變頻器產生的諧波嚴重時會導致變壓器工作中斷。在電力工作當中，電流通過各個設備的時候在各自的設備中都會產生磁場，兩個相連的設備就會產生不同的磁場，在電力工作時，這兩個磁場就會相互疊加和干擾，造成變壓器工作不穩(wěn)定，導致變壓器當中的電流波動，導致變頻器產生更嚴重的諧波，嚴重影響到了變壓器的工作環(huán)境，會讓變壓器的環(huán)境溫度上升，嚴重縮短了變壓器的使用壽命。

3.2 諧波對電流表產生的影響

在電力工作當中，諧波的產生最主要的是變頻器諧波。變頻器在電力設備當中是產生諧波最嚴重的一個設備，逆變器產生的諧波對電力計量裝置當中不同的測量儀表有著不同的影響，同時也影響了電力當中的電力穩(wěn)定性。在電力工作的時候，對電力計量裝置影響較大的是電流表。電流表在電力工作測量數據的時候用的是正弦波，變頻器在電力工作時候產生的諧波也是正弦波，這兩種波在工作的時候會相互干擾，造成電流表測量數值不準確，嚴重影響到了電力工作中數值測量工作的進行，所以為了保證電流測量值的準確性，我們就應該對變頻器進行更好的改進和研究，保證變頻器不會對電流表產生影響。

3.3 諧波對電能表產生的影響

現在我國所用的電能表還是以前比較傳統(tǒng)的產品，傳統(tǒng)電能表主要是根據基波的原理設計的。傳統(tǒng)電能表除了基波，還配置有高次的電壓和電流。這兩個設備產生波的原理不同，變頻器產生的是諧波，電能表產生的是基波，這兩個設備相互影響比較嚴重。電流工作當中，變頻器在工作的時候，電壓和電流的鐵芯部分是非線性的，非線性的鐵芯會改變波形，但是鐵芯的磁通并沒有隨之改變，在變壓器當中，巨大的電壓和電流流經電能表的時候，會出現電磁轉矩和平均功率不能保持正比關系的情況。簡單來說，就是電能表在變頻器產生諧波工作的時候，電能表不能把不同頻率的電壓和電流產生的電磁矩進行有效疊加，電能表不能進行有功電能的計算，所以造成電能表測量時的誤差，同時在電能表工作的時候產生過多的熱量，影響了電能表的使用壽命。

4 結束語

本文分析了變頻器的諧波對電力計量裝置的影響，大致敘述了變頻器產生諧波的原理及過程，但是要更好地解決變頻器諧波問題，仍需要我們投入更多的資金與精力，為電力事業(yè)作出貢獻。

參考文獻

[1]林海燕.變頻器諧波產生的原因與抑制措施[J].江西科學，2012（02）：238-239，248.

[2]范繼亭.變頻器諧波對電力計量裝置的影響[J].中國電子商務，2014（09）：294.

〔編輯：王霞〕