由于发电机制造工艺的问题,致使电枢表面的磁感应强度分布稍稍偏离正弦波,因此,产生的感应电动势也会稍稍偏离正弦电动势,即所产生的电流稍偏离正弦电流。当然,几个这样的电源并网时,总电源的电流也将偏离正弦波。发电机发出谐波电势的同时也会有谐波电势产生,其谐波电势取决于发电机本身的结构和工作状况,基本上与外接阻抗无关。故可视为谐波恒压源,但其值很小。
(2)输配电系统产生谐波;
供电系统本身存在的非线性元件是谐波的又一来源。这些非线性元件主要有变压器激磁支路、交直流换流站的可控硅控制元件、可控硅控制的电容器、电抗器组等。
(3)用电设备产生的谐波。
由于用电设备的非线性,导致谐波的产生。当电流流经线性负载时,负载上电流与施加电压呈线性关系;而电流流经非线性负载时,则负载上电流为非正弦电波,即产生了谐波。常见的非线性负载如:整流器、开关电源、变频调速器、电子计算机、UPS、荧光灯、微波炉、电视机等。
三、谐波对电网的危害
1)系统角度,谐波会导致一些不正常现象:一是超高压长线上,谐波电流若较大,潜供电弧熄灭会被延缓,单相重合闸可能会失败,扩大事故,消弧线圈接地的系统中同样存在这个问题;二是谐波分量较大的时候,可能引起保护误动或拒动,如零序三次谐波过大,可能引起接地保护误动;三是计量和测量误差,尤其对过零检测相位的表计来说,更为严重。
2)谐波引起设备的附加损耗,降低效率。尤其是对电容器组的影响,随着频率的提高,其介质损耗会明显增加;对输电线路来说,由于谐波频率高和趋肤效应的原因,线路电阻会增加,因而引起附件线损;同时变压器和电机等,都会引起一定附加的铜耗和铁损,产生局部过热。
3)加速绝缘老化,很大缩短设备寿命。谐波作用下,绝缘老化物理过程明显加剧,对电缆,电容器等危害很大。
4)可能产生局部的串联或并联谐振,并放大谐波水平。从而导致谐波支路中的设备因过电压或过电流而损坏。